CN109416528A - 原材料形状的确定方法、加工方法、原材料形状的确定***及原材料形状的确定程序 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够提供为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状的原材料形状的确定方法、原材料形状的确定***及原材料形状的确定程序以及由该形状的原材料对材料进行加工的加工方法。数控程序的生成方法包括步骤(S12)、步骤(S14)、步骤(S16)及步骤(S18)。在步骤(S12)中,获取材料的形状信息。在步骤(S14)中,根据所获取的材料的形状信息,对凸缘的形状进行分类。在步骤(S16)中,根据所获取的材料的形状信息及凸缘的分类信息,设定在加工材料时把持的把持部。在步骤(S18)中,根据所获取的材料的形状信息、凸缘的分类信息及把持部的设定信息,计算材料的加工中所需的原材料的形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种原材料形状的确定方法、加工方法、原材料形状的确定***及原材料形状的确定程序。
背景技术
为了加工成薄板形状的材料,组合使用粗加工及精加工。通过两端支承用于加工薄板形状的材料的原材料,将薄板形状的材料分为多个区域,并根据该区域的刚性加工薄板形状的材料(参考专利文献1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-017769号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
专利文献1中,关于用于加工薄板形状的材料的原材料的形状没有记载。因此,在专利文献1中所记载的方法中,无法设定为了加工薄板形状的材料而所需的原材料形状,从而需要另行设定原材料形状。因此,在专利文献1所记载的方法中,难以提供为了加工薄板形状的材料而所需的原材料形状及由该形状的原材料对材料进行加工的方法。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种能够提供为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状的原材料形状的确定方法、原材料形状的确定***及原材料形状的确定程序以及由该形状的原材料对材料进行加工的加工方法。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述问题并实现目的,原材料形状的确定方法为确定材料的加工中所使用的原材料的形状的方法,所述材料具有:主板部,为板状且沿轴向延伸形成,并且包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件;及至少1个以上的凸缘,沿所述轴向延伸形成,且从所述主板部沿与所述面要件交叉的方向延伸设置,所述原材料形状的确定方法的特征在于,包括:材料信息获取步骤,获取所述材料的形状信息;凸缘分类步骤,根据所获取的所述材料的形状信息,对所述凸缘进行分类;把持部设定步骤,根据所获取的所述材料的形状信息及基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息,在所述主板部的任一侧端部设定在加工所述材料时把持的把持部;及原材料形状计算步骤,根据在所述材料信息获取步骤中获取的所述材料的形状信息、基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息及基于所述把持部设定步骤的所述把持部的设定信息,计算所述原材料的形状。
根据该结构,在执行凸缘分类步骤及把持部设定步骤,并根据凸缘在主板部的端部设定把持部之后,在原材料形状计算步骤中计算原材料的形状,因此能够提供为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状。
在该结构中,优选所述凸缘分类步骤中,将位于所述主板部的任一侧端部的一个面侧的所述凸缘分类为L型凸缘,将位于所述主板部的任一侧端部的两个面侧的所述凸缘分类为T型凸缘,将位于除了所述主板部的端部以外的一个面侧的所述凸缘分类为卜型凸缘,将位于除了所述主板部的端部以外的两个面侧的所述凸缘分类为+型凸缘。根据该结构,在之后的把持部设定步骤中能够更准确地设定把持部,因此能够提供为了加工规定形状的材料而所需的更准确的原材料形状。
在对上述凸缘进行具体分类的结构中,优选所述把持部设定步骤中,当在所述主板部的两侧端部具有所述L型凸缘或所述T型凸缘时,在所述主板部的任一侧端部设定所述把持部,当在所述主板部的任一侧端部具有所述L型凸缘或所述T型凸缘时,在不具有所述L型凸缘或所述T型凸缘的一侧的所述主板部的端部设定所述把持部,当不具有所述L型凸缘或所述T型凸缘时,在离所述+型凸缘远的一侧的所述主板部的端部或所述卜型凸缘与所述主板部所形成的角度成为直角或钝角的一侧的所述主板部的端部设定所述把持部。根据该结构,能够在最远离规定的凸缘的主板部的端部设定把持部,因此能够提供为了加工规定形状的材料而所需的更准确的原材料形状。
在这些结构中,优选所述原材料形状计算步骤根据所述主板部的高度、宽度及所述轴向的长度;所述凸缘的分类信息;所述凸缘的基端部在所述主板部中的位置即凸缘位置;在所述主板部与所述凸缘之间形成的角度即凸缘角度、从所述主板部至所述凸缘的末端部的长度即凸缘高度、所述凸缘的宽度及所述轴向的长度;以及设定有所述把持部的位置,计算所述原材料的形状。根据该结构,能够以高精度提供优选于材料加工的原材料形状。
在上述结构中,优选所述原材料形状计算步骤包括:主板部原材料高度计算步骤,根据所述主板部的高度、外周加工余量即多余量的高度、所述把持部的高度及设置于所述主板部的端部与所述把持部之间的切断部的高度之和计算主板部原材料高度,该主板部原材料高度为包含于所述原材料并且在加工成所述主板部之前的主板原材料部中沿所述主板部且沿与所述轴向正交的方向延伸的长度;主板部原材料长度计算步骤,根据所述主板部的所述轴向的长度与所述多余量的2倍的长度之和计算在所述主板原材料部中沿所述主板部且沿所述轴向延伸的长度即主板部原材料长度;主板部原材料板厚计算步骤,将在所述主板原材料部中沿与所述主板部正交的方向延伸的长度即主板部原材料板厚计算为从所述主板部原材料高度减去所述把持部的高度的值及依赖于所述原材料的材质而确定的规定比率的乘积以上的长度;凸缘原材料高度计算步骤,根据所述凸缘高度与所述多余量的高度之和计算凸缘原材料高度,该凸缘原材料高度为包含于所述原材料并且在加工成所述凸缘的凸缘原材料部中沿所述凸缘且沿与所述轴向正交的方向延伸的长度;凸缘原材料长度计算步骤,根据所述凸缘的所述轴向的长度与所述多余量的2倍的长度之和计算在所述凸缘原材料部中沿所述凸缘且沿所述轴向延伸的长度即凸缘原材料长度;及凸缘原材料板厚计算步骤,将在所述凸缘原材料部中沿与所述凸缘正交的方向延伸的长度即凸缘原材料板厚计算为所述凸缘原材料高度及所述规定比率的乘积以上的长度。根据该结构,能够以高精度提供优选于材料加工的原材料形状。
在详细规定了上述所述原材料形状计算步骤的结构中,优选所述原材料形状计算步骤还包括凸缘原材料板厚校正步骤,当所述凸缘为L型凸缘或T型凸缘时,校正所述凸缘原材料板厚,确保所述凸缘中所述主板部的端部侧的所述多余量。根据该结构,能够在原材料的主板部的端部侧确保适当的多余量。
在详细规定了上述所述原材料形状计算步骤的结构中,优选在所述原材料形状计算步骤中还包括:原材料高度计算步骤,根据所述主板部原材料高度、所述凸缘位置、所述凸缘原材料高度及所述凸缘角度的正弦的乘积以及所述凸缘原材料板厚及所述凸缘角度的余弦的乘积,计算所述原材料的高度即原材料高度;原材料长度计算步骤,将所述主板部原材料长度及所述凸缘原材料长度中的较大的长度作为所述原材料的长度即原材料长度来计算;及原材料宽度计算步骤,根据所述主板部原材料板厚、所述凸缘原材料高度及所述凸缘角度的余弦的乘积以及所述凸缘原材料板厚及所述凸缘角度的正弦的乘积,计算所述原材料的宽度即原材料宽度。根据该结构,能够以更高精度提供优选于材料加工的原材料形状。
在这些结构中,优选在所述原材料形状计算步骤中还包括校正步骤,当所述主板部或所述凸缘包含曲面部、锥部及高低差部中的任一个时,将所述主板部或所述凸缘的最厚部的厚度作为所述主板部或所述凸缘的宽度来校正所述原材料的形状。根据该结构,即使在主板部或凸缘包含曲面部、锥部及高低差部中的任一个的情况下,也能够以更高精度提供更加优选于材料加工的原材料形状。
并且,为了解决上述问题并实现目的,加工方法特征在于,包括:把持步骤,通过所述把持部把持由上述任一原材料形状的确定方法确定的所述原材料;及切削加工步骤,从离所述把持部远的部分向近的部分依次对所述原材料进行切削加工。根据该结构,能够由为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状的原材料对材料适当地进行加工。
在该结构中,优选所述切削加工步骤包括:凸缘加工步骤,对包含于所述原材料且加工成所述凸缘的凸缘原材料部进行切削加工而形成所述凸缘;交错部加工步骤,在所述凸缘加工步骤之后,对所述凸缘原材料部与包含于所述原材料且加工成所述主板部的主板原材料部交错的部分即交错原材料部进行切削加工而形成所述凸缘与所述主板部的交错部;及主板部加工步骤,在所述交错部加工步骤之后,对所述主板原材料部进行切削加工而形成所述主板部。根据该结构,对从离把持部远的一侧向近的一侧依次进行加工,因此在加工中比加工区域更靠近把持部的一侧的静态刚性的概算值不会减少,因此能够进行更高成品率的加工。
在包括凸缘加工步骤、交错部加工步骤及主板部加工步骤的结构中,优选在所述凸缘加工步骤、所述交错部加工步骤及所述主板部加工步骤中,均在对所述轴向两端的端面进行切削加工之后,对沿所述轴向的面进行切削加工。根据该结构,能够进行更高效率且更快速的加工。
在包括凸缘加工步骤、交错部加工步骤及主板部加工步骤的结构中,优选在所述凸缘加工步骤及所述主板部加工步骤中,均在加工中,所述凸缘原材料部或所述主板原材料部的板厚相对于所述凸缘原材料部或所述主板原材料部的高度的比率根据所述原材料的材质而发生变化。根据该结构,能够进行更快速且更高成品率的加工。
在包括凸缘加工步骤、交错部加工步骤及主板部加工步骤的结构中,优选在所述凸缘加工步骤、所述交错部加工步骤及所述主板部加工步骤中,均进行用于使所述原材料接近所述材料的形状的切削加工即粗加工,在所述粗加工之后,进行工具的转速、加工余量及加工间距均小于所述粗加工且用于将所述原材料精整为所述材料的形状的切削加工即精加工。根据该结构,能够进行更高效率、更快速且更高精度的加工。
在包含粗加工及精加工的结构中,优选所述精加工的加工余量相对于所述粗加工的加工余量的比率根据所述原材料的材质而发生变化。根据该结构,能够进行更高效率、更快速且更高精度的加工。
在包含粗加工及精加工结构中,优选还包括钻孔步骤,对所述原材料进行钻孔,所述钻孔步骤在进行所述钻孔区域的所述粗加工之后,在进行所述钻孔区域的所述精加工之前进行。根据该结构,在钻孔步骤中,无需钻孔加工至粗加工区域,且能够对在钻孔步骤中可能***的表面通过对钻孔区域的精加工来精整为所希望的形状。因此,能够以快速且高精度进行钻孔加工。
在包含粗加工及精加工结构中,优选还包括钻孔步骤,对所述原材料进行钻孔,所述钻孔步骤在进行比所述钻孔区域更远离所述把持部的区域的所述精加工之后,在进行所述钻孔区域的所述精加工之前进行。根据该结构,在钻孔步骤中,能够防止钻孔前的精加工时的静态刚性降低。因此,对比钻孔区域更远离把持部的区域的加工,也能够以快速且高精度进行加工。
在包含粗加工及精加工结构中,优选还包括凹陷部形成步骤,在所述原材料中形成凹陷部,所述凹陷部形成步骤按照形成所述凹陷部的区域的所述精加工的加工间距,在所述精加工之后依次进行。根据该结构,在凹陷部形成步骤中,能够防止形成凹陷部之前的精加工、形成凹陷部的区域的粗加工及形成凹陷部的区域的精加工时的静态刚性降低。因此,对比形成凹陷部的区域更远离把持部的区域的加工,也能够以快速且高精度进行加工。
并且,为了解决上述问题并实现目的,原材料形状的确定***为确定材料的加工中所使用的原材料的形状的***,所述材料具有:主板部,为板状且沿轴向延伸形成,并且包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件;及至少1个以上的凸缘,沿所述轴向延伸形成,且从所述主板部沿与所述面要件交叉的方向延伸设置,所述原材料形状的确定***的特征在于,包含控制部,所述控制部执行如下各步骤:材料信息获取步骤,获取所述材料的形状信息;凸缘分类步骤,根据所获取的所述材料的形状信息,对所述凸缘进行分类;把持部设定步骤,根据所获取的所述材料的形状信息及基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息,在所述主板部的任一侧端部设定在加工所述材料时把持的把持部;及原材料形状计算步骤,根据在所述材料信息获取步骤中获取的所述材料的形状信息、基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息及基于所述把持部设定步骤的所述把持部的设定信息,计算所述原材料的形状。根据该结构,在执行凸缘分类步骤及把持部设定步骤,并根据凸缘在主板部的端部设定把持部之后,在原材料形状计算步骤中计算原材料的形状,因此能够提供为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状。
并且,为了解决上述问题并实现目的,原材料形状的确定程序使计算机确定材料的加工中所使用的原材料的形状,所述材料具有:主板部,为板状且沿轴向延伸形成,并且包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件;及至少1个以上的凸缘,沿所述轴向延伸形成,且从所述主板部沿与所述面要件交叉的方向延伸设置,所述原材料形状的确定程序的特征在于,使所述计算机执行如下步骤:材料信息获取步骤,获取所述材料的形状信息;凸缘分类步骤,根据所获取的所述材料的形状信息,对所述凸缘进行分类;把持部设定步骤,根据所获取的所述材料的形状信息及基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息,在所述主板部的任一侧端部设定在加工所述材料时把持的把持部;及原材料形状计算步骤,根据在所述材料信息获取步骤中获取的所述材料的形状信息、基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息及基于所述把持部设定步骤的所述把持部的设定信息,计算所述原材料的形状。根据该结构,在执行凸缘分类步骤及把持部设定步骤,并根据凸缘在主板部的端部设定把持部之后,在原材料形状计算步骤中计算原材料的形状,因此能够提供为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够提供为了加工规定形状的材料而所需的原材料形状的原材料形状的确定方法、原材料形状的确定***及原材料形状的确定程序以及由该形状的原材料对材料进行加工的加工方法。
附图说明
图1是表示包含本发明的实施方式的材料加工***的一例的概略结构图。
图2是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图3是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图4是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图5是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图6是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图7是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图8是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图9是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图10是表示通过材料加工***的加工获得的材料的一例的侧视图。
图11是表示曲面部的一例的剖视图。
图12是表示锥部的一例的剖视图。
图13是表示高低差部的一例的剖视图。
图14是表示高低差部的一例的剖视图。
图15是表示原材料形状的确定方法的流程的一例的流程图。
图16是表示凸缘分类步骤的详细流程的一例的流程图。
图17是表示把持部设定步骤的详细流程的一例的流程图。
图18是表示原材料形状计算步骤的详细流程的一例的流程图。
图19是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图20是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图21是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图22是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图23是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图24是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图25是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图26是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图27是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例的侧视图。
图28是表示数控程序的生成方法的流程的一例的流程图。
图29是表示要件制作步骤的详细流程的一例的流程图。
图30是表示材料形状的一例即材料设计模型的立体图。
图31是表示材料设计模型的识别条件的一例的图。
图32是表示90度的凸缘角度的一例的剖视图。
图33是表示锐角的凸缘角度的一例的剖视图。
图34是表示凸缘中的高低差部的一例的立体图。
图35是表示鼠洞的一例的立体图。
图36是已有的材料设计模型的一例,是表示形状最接近材料形状的类似材料设计模型的立体图。
图37是表示材料要件识别步骤的详细流程的一例的流程图。
图38是表示自动识别材料设计模型的要件时的详细流程的一例的流程图。
图39是表示从模型要件名进行自动识别时的自动识别的情况的一例的图。
图40是表示自基准要件选择进行半自动识别时的基准要件选择的情况的一例的图。
图41是表示原材料设计模型的一例的图。
图42是表示原材料设计模型中的要件分割方法的一例的图。
图43是表示加工条件设定用要件的一例的图。
图44是表示工具路径制作用要件的一例的图。
图45是工具路径制作步骤的详细流程的一例的流程图。
图46是表示工具的稳定区域的一例的图。
图47是表示粗加工时的工具的主轴转速及每一刀刃的进给量的组合的例子即粗加工工具条件的图。
图48是表示精加工时的工具的主轴转速及每一刀刃的进给量的组合的例子即精加工工具条件的图。
图49是表示主板原材料部的加工顺序的一例的图。
图50是表示凸缘原材料部的加工顺序的一例的图。
图51是表示每一刀刃的进给量与比切削阻力之间的关系的一例的图。
图52是表示加工条件的计算例的一例的图。
图53是表示加工方法的流程的一例的流程图。
图54是表示把持步骤的一例的侧视图。
图55是表示把持步骤的一例的侧视图。
图56是表示把持步骤的一例的侧视图。
图57是表示把持步骤的一例的侧视图。
图58是表示把持步骤的一例的侧视图。
图59是表示切削加工步骤的流程的详细的一例的流程图。
图60是表示切削加工步骤的流程的详细的另一例的流程图。
图61是表示包括钻孔步骤的加工方法的流程的详细的一例的流程图。
图62是表示包含钻孔加工部位的主板原材料部的加工顺序的一例的图。
图63是表示包含钻孔加工部位的凸缘原材料部的加工顺序的一例的图。
图64是表示包括凹陷部形成步骤的加工方法的流程的详细的一例的流程图。
图65是表示包含凹陷部形成部位的部分的加工顺序的一例的图。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。另外,本发明并不由该实施方式所限定。并且,在实施方式中的构成要件中,包含本领域的技术人员可置换且易置换的构件或实质上相同的构件。而且,以下所记载的构成要件能够适当组合。
[实施方式]
图1是表示包含本发明的实施方式的材料加工***的一例即材料加工***10的概略结构图。如图1所示,材料加工***10包含原材料形状确定***11、数控程序生成***12及机械加工装置13。
原材料形状确定***11具备控制部11c。控制部11c包含存储部及处理部。存储部例如具有RAM、ROM及闪存等存储装置,且存储通过处理部处理的软件程序及由该软件程序参考的数据等。具体而言,存储部存储用于使处理部执行原材料形状的确定方法的原材料形状的确定程序15。并且,存储部也作为处理部暂时存储处理结果等的存储区域而发挥功能。处理部从存储部读取软件程序等并进行处理,由此发挥与软件程序的内容相应的功能。具体而言,处理部读取存储于存储部的原材料形状的确定程序15并进行处理,由此执行原材料形状的确定方法。原材料形状确定***11可例示计算机。
原材料形状的确定程序15可例示CAD(Computer Aided Design:计算机辅助设计)及编入于CAD的宏功能。编入于CAD的宏功能可例示CATIA(注册商标,Computer graphicsAided Three dimensional Interactive Applicatio n:计算机图形辅助三维交互式应用)的宏功能。
数控程序生成***12具备控制部12c。控制部12c包含存储部及处理部。存储部例如具有RAM、ROM及闪存等存储装置,且存储通过处理部处理的软件程序及由该软件程序参考的数据等。具体而言,存储部存储用于使处理部执行数控程序的生成方法的数控程序的生成程序16。并且,存储部也作为处理部暂时存储处理结果等的存储区域而发挥功能。处理部从存储部读取软件程序等并进行处理,由此发挥与软件程序的内容相应的功能。具体而言,处理部读取存储于存储部的数控程序的生成程序16并进行处理,由此执行数控程序的生成方法,从而生成数控程序(Numerical Control Program,NC程序)19。数控程序生成***12可例示计算机。
数控程序的生成程序16包含计算机辅助设计程序17及计算机辅助制造程序18。计算机辅助设计程序17可例示CAD(Computer Aided Design)及编入于CAD的宏功能。编入于CAD的宏功能可例示CATIA(注册商标,Compute r graphics Aided Three dimensionalInteractive Application)的宏功能。计算机辅助制造程序18可例示CAM(Computer AidedManufacturing:计算机辅助制造)。数控程序19为用于控制对材料进行的机械加工的加工动作的程序。
控制部12c并不限定于一体的方式,例如,可以具有存储并处理计算机辅助设计程序17的第1控制部和存储并处理计算机辅助制造程序18的第2控制部。即,数控程序的生成程序16可以横跨多个控制部以分离的方式存储及执行。
机械加工装置13具备控制部13c。控制部13c包含存储部及处理部。存储部例如具有RAM、ROM及闪存等存储装置,且存储通过处理部处理的软件程序及由该软件程序参考的数据等。具体而言,存储部存储用于使处理部执行对材料进行的机械加工的加工动作即加工方法的数控程序19。并且,存储部也作为处理部暂时存储处理结果等的存储区域而发挥功能。处理部从存储部读取软件程序等并进行处理,由此发挥与软件程序的内容相应的功能。具体而言,处理部读取存储于存储部的数控程序19并进行处理,由此执行加工方法而对材料进行加工。机械加工装置13可例示切削加工装置。
以下,作为例示,对通过材料加工***10的加工获得的材料进行说明。图2是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料20的侧视图。如图2所示,材料20具有主板部20w。主板部20w为板状且沿轴向A延伸形成,是材料20中包括包含两点之间距离最长的直线的面要件的部分。主板部20w因其广泛伸展的形状也被称为卷材。
在主板部20w中,沿最大面要件的面内的高度即与轴向A正交的方向的高度为hw。在主板部20w中,沿最大面要件的面内的长度即沿轴向A的方向的长度为lw。在主板部20w中,与最大面要件正交的方向的板厚为tw。
材料20整体的高度即沿主板部20w的高度方向的材料20整体的大小为h。当为材料20时,材料20整体的高度h与主板部20w的高度hw相等。材料20整体的长度即沿主板部20w的长度方向的材料20整体的大小为l。当为材料20时,材料20整体的长度l与主板部20w的长度lw相等。材料20整体的宽度即沿主板部20w的板厚方向的材料20整体的大小为w。当为材料20时,材料20整体的宽度w与主板部20w的板厚tw相等。
材料20不具有凸缘。关于材料20,从与轴向A正交的方向观察的侧面形状与字母I类似,因此被称为I型。以材料20来例示的I型材料为成为通过材料加工***10的加工获得的材料的基准的形状。
另外,除了图2所示的材料20以外,在以下举出的所有材料中,将材料中包含两点之间的距离最长的直线的面要件称为最大面要件。相同地,将板状且沿轴向延伸形成并且在该材料中包含最大面要件的部分称为主板部。相同地,在主板部中,将沿最大面要件的面内的高度即与轴向正交的方向的高度称为主板部的高度。相同地,在主板部中,将沿最大面要件的面内的长度即沿轴向的方向的长度称为主板部的长度。相同地,在主板部中,将与最大面要件正交的方向的板厚称为主板部的板厚。相同地,将沿主板部的高度方向的材料整体的大小称为材料整体的高度。相同地,将沿主板部的长度方向的材料整体的大小称为材料整体的长度。相同地,将沿主板部的板厚方向的材料整体的大小称为材料整体的宽度。相同地,主板部因其广泛伸展的形状也被称为卷材。
图3是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料22的侧视图。如图3所示,材料22具有主板部22w、凸缘22f及交错部22m。材料22中的轴向沿与图3的纸面正交的方向。凸缘22f沿轴向延伸形成,且为从主板部22w向相对于最大面要件交叉的方向延伸设置的部分。交错部22m为主板部22w与凸缘22f交叉的部分,且包含在与轴向正交的侧视图中呈圆弧状的部分。
材料22中的主板部22w的高度、主板部22w的长度及主板部22w的板厚分别标注有与材料20相同的符号,为hw、lw及tw。另外,关于主板部22w的长度lw,在图3中省略。
在凸缘22f中,沿凸缘22f的面方向且沿与轴向正交的方向延伸的距离即从主板部22w至凸缘22f末端部的距离即凸缘22f的高度为hf。在凸缘22f中,沿凸缘22f的面方向且沿轴向延伸的距离即凸缘22f的长度为lf。lf与主板部22w的长度l对应,且大致相同,因此在图3中省略。在凸缘22f中,沿与凸缘22f的面方向正交的方向的距离即凸缘22f的板厚为tf。
凸缘22f设置于在与主板部22w之间形成规定的面间角度。将凸缘22f与主板部22w之间形成的该规定的面间角度称为凸缘22f的凸缘角度。凸缘22f设置成与主板部22w正交。即,凸缘22f的凸缘角度为90度。并且,凸缘22f设置于主板部22w的一个面侧,具体而言设置于图3的纸面右侧。
凸缘22f设置于主板部22w的任一侧端部,具体而言设置于图3的纸面的上侧端部。即,凸缘22f在主板部22w中的位置即凸缘位置为端部。具体而言,当材料22中的凸缘位置为在主板部22w中的凸缘22f的板厚tf方向的中心位置,并凸缘22f位于端部且凸缘角度为90度时,以不具有凸缘22f的一侧的主板部22w的端部即以图3的纸面的下侧端部为原点,从主板部22w的高度hw减去凸缘22f的板厚tf的一半的值来计算。
材料22具有如上结构,因此材料22整体的高度h与主板部22w的高度hw相等。并且,材料22整体的长度l与主板部22w的长度lw及凸缘22f的长度lf中的较长的长度相等。并且,材料22整体的宽度w与主板部22w的板厚tw的一半和凸缘22f的高度hf之和相等。
材料22在主板部22w的一侧端部的一个面侧具有凸缘角度为90度的凸缘22f。因此,从与轴向正交的方向观察的材料22的侧面形状与字母L类似,因此被称为L型。并且,凸缘22f被称为L型凸缘。
另外,除了图3所示的材料22以外,在以下举出的所有材料中,将沿轴向延伸形成且从主板部沿相对于最大面要件交叉的方向延伸设置的部分称为凸缘。相同地,将主板部与凸缘交叉的部分且包含在与轴向正交的侧视图中呈圆弧状的部分的部分称为交错部。相同地,在凸缘中,将沿凸缘的面方向且沿与轴向正交的方向延伸的距离即从主板部至凸缘末端部的距离称为凸缘的高度。相同地,在凸缘中,沿凸缘的面方向且沿轴向延伸的距离称为凸缘的长度。相同地,在凸缘中,将沿与凸缘的面方向正交的方向的距离称为凸缘的板厚。相同地,将在凸缘与主板部之间形成的规定的面间角度称为凸缘角度。相同地,将主板部中的凸缘的板厚方向的中心位置称为凸缘位置。
图4是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料24的侧视图。如图4所示,材料24具有主板部24w、凸缘24f及交错部24m。材料24中的轴向沿与图4的纸面正交的方向。材料24中的主板部24w的高度、主板部24w的长度及主板部24w的板厚分别标注有与材料20及材料22相同的符号,为hw、lw及tw。材料24中的凸缘24f的高度、凸缘24f的长度及凸缘24f的板厚分别标注有与材料22相同的符号,为hf、lf及tf。另外,关于主板部24w的长度lw及凸缘24f的长度lf,在图4中省略。
材料24中的凸缘24f的凸缘角度为(90+θ)度。其中,θ为大于0度且小于90度的值。并且,凸缘24f设置于主板部24w的一个面侧,具体而言,设置于图4的纸面的右侧。凸缘24f设置于主板部24w的任一侧端部,具体而言,设置于图4的纸面的上侧端部。即,凸缘24f的凸缘位置以不具有凸缘24f的一侧的主板部24w的端部即图4的纸面的下侧端部为原点,由从主板部24w的高度hw减去凸缘24f的板厚tf的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积的值来计算。
材料24具有如上结构,因此材料24整体的高度h与主板部24w的高度hw和凸缘24f的高度hf及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积之和相等。并且,材料24整体的长度l与主板部24w的长度lw及凸缘24f的长度lf中的较长的长度相等。并且,材料24整体的宽度w与主板部24w的板厚tw的一半、凸缘24f的高度hf及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积hfcosθ、凸缘24f的板厚tf的一半及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积之和相等。
材料24相对于材料22为将凸缘角度自90度变更为(90+θ)的材料,且与材料22相同地分类为L型。并且,凸缘24f分类为L型凸缘。
图5是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料26的侧视图。如图5所示,材料26具有主板部26w、凸缘26f1、凸缘26f2及交错部26m。材料26中的轴向沿与图5的纸面正交的方向。材料26中的主板部26w的高度、主板部26w的长度及主板部26w的板厚分别标注有与材料20、材料22及材料24相同的符号,为hw、lw及tw。材料26中的凸缘26f1的高度、凸缘26f1的长度及凸缘26f1的板厚分别为hf1、lf1及tf1。材料26中的凸缘26f2的高度、凸缘26f2的长度及凸缘26f2的板厚分别为hf2、lf2及tf2。另外,关于主板部26w的长度lw、凸缘26f1的长度lf1及凸缘26f2的长度lf2,在图5中省略。
材料26中的凸缘26f1的凸缘角度为90度。并且,材料26中的凸缘26f2的凸缘角度为90度。并且,凸缘26f1设置于主板部26w的一个面侧,具体而言设置于图5的纸面的右侧。并且,凸缘26f2设置于主板部26w的另一个面侧,具体而言设置于图5的纸面的左侧。即,在材料26中,当将凸缘26f1及凸缘26f2视为一体时,凸缘26f1及凸缘26f2设置于主板部26w的两个面侧。
凸缘26f1及凸缘26f2均设置于主板部26w的任一侧端部,具体而言设置于图5的纸面的上侧端部。即,凸缘26f1的凸缘位置以不具有凸缘26f1及凸缘26f2的一侧的主板部26w的端部即以图5的纸面的下侧端部为原点,由从主板部26w的高度hw减去凸缘26f1的板厚tf1的一半的值来计算。并且,凸缘26f2的凸缘位置以不具有凸缘26f1及凸缘26f2的一侧的主板部26w的端部即以
图5的纸面的下侧端部为原点,由从主板部26w的高度hw减去凸缘26f2的板厚tf2的一半的值来计算。当凸缘26f1的板厚tf1与凸缘26f2的板厚tf2相等时,凸缘26f1的凸缘位置与凸缘26f2的凸缘位置相同。
材料26具有如上结构,因此材料26整体的高度h与主板部26w的高度hw相等。并且,材料26整体的长度l与主板部26w的长度lw、凸缘26f1的长度lf1及凸缘26f2的长度lf2中最长的长度相等。并且,材料26整体的宽度w与凸缘26f1的高度hf1和凸缘26f2的高度hf2之和相等。
材料26在主板部26w的一侧端部的两个面侧具有凸缘角度为90度的凸缘26f1及凸缘26f2。因此,从与轴向正交的方向观察的材料26的侧面的形状与字母T类似,因此被称为T型。并且,凸缘26f1及凸缘26f2一并为T型凸缘。
图6是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料28的侧视图。如图6所示,材料28具有主板部28w、凸缘28f1、凸缘28f2及交错部28m。材料28中的轴向沿与图6的纸面正交的方向。材料28中的主板部28w的高度、主板部28w的长度及主板部28w的板厚分别标注有与材料20、材料22、材料24及材料26相同的符号,为hw、lw及tw。材料28中的凸缘28f1的高度、凸缘28f1的长度及凸缘28f1的板厚分别标注有与材料26相同的符号,为hf1、lf1及tf1。材料28中的凸缘28f2的高度、凸缘28f2的长度及凸缘28f2的板厚分别标注有与材料26相同的符号,为hf2、lf2及tf2。另外,关于主板部28w的长度lw、凸缘28f1的长度lf1及凸缘28f2的长度lf2,在图6中省略。
材料28中的凸缘28f1的凸缘角度为(90+θ1)度。其中,θ1为大于0度且小于90度的值。材料28中的凸缘28f2的凸缘角度为(90-θ2)度。其中,θ2为大于0度且小于90度的值。并且,凸缘28f1设置于主板部28w的一个面侧,具体而言,设置于图6的纸面的右侧。并且,凸缘28f2设置于主板部28w的另一个面侧,具体而言,设置于图6的纸面的左侧。即,在材料28中,当将凸缘28f1及凸缘28f2视为一体时,凸缘28f1及凸缘28f2设置于主板部28w的两个面侧。
凸缘28f1及凸缘28f2均设置于主板部28w的任一侧端部,具体而言,设置于图6的纸面的上侧端部。即,凸缘28f1的凸缘位置以不具有凸缘28f1及凸缘28f2的一侧的主板部28w的端部即图6的纸面的下侧端部为原点,由从主板部28w的高度hw减去凸缘28f1的板厚tf1的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积的值来计算。并且,凸缘28f2的凸缘位置以不具有凸缘28f1及凸缘28f2的一侧的主板部28w的端部即以图6的纸面的下侧端部为原点,由从主板部28w的高度hw减去凸缘28f2的板厚tf2的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积的值来计算。当凸缘28f1的板厚tf1与凸缘28f2的板厚tf2相等时,且确定凸缘28f1的凸缘角度的参数即θ1与确定凸缘28f2的凸缘角度的参数即θ2相等时,凸缘28f1的凸缘位置与凸缘28f2的凸缘位置相同。
材料28具有如上结构,因此材料28整体的高度h与主板部28w的高度hw和凸缘28f1的高度hf1及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积之和相等。并且,材料28整体的长度l与主板部28w的长度lw、凸缘28f1的长度lf1及凸缘28f2的长度lf2中最长的长度相等。并且,材料28整体的宽度w与凸缘28f1的高度hf1及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积、凸缘28f1的板厚tf1的一半及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积、凸缘28f2的高度hf2及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积、凸缘28f2的板厚tf2的一半及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ2的乘积之和相等。
材料28相对于材料26为将凸缘角度自90度分别变更为(90+θ1)度及(90-θ2)度的材料,与材料26相同地分类为T型。并且,凸缘28f1及凸缘28f2一并分类为T型凸缘。
图7是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料32的侧视图。如图7所示,材料32具有主板部32w、凸缘32f及交错部32m。材料32中的轴向沿与图7的纸面正交的方向。材料32中的主板部32w的高度、主板部32w的长度及主板部32w的板厚分别标注有与材料20、材料22、材料24、材料26及材料28相同的符号,为hw、lw及tw。材料32中的凸缘32f的高度、凸缘32f的长度及凸缘32f的板厚分别标注有与材料22及材料24相同的符号,为hf、lf及tf。另外,关于主板部32w的长度lw及凸缘32f的长度lf,在图7中省略。
材料32中的凸缘32f的凸缘角度为90度。并且,凸缘32f设置于主板部32w的一个面侧,具体而言,设置于图7的纸面的右侧。凸缘32f设置于除了主板部32w的端部以外的位置。即,凸缘32f的凸缘位置以离凸缘32f远的一侧的主板部32w的端部即图7的纸面的下侧端部为原点,由小于主板部32w的高度hw的值来计算。
材料32具有如上结构,因此材料32整体的高度h与主板部32w的高度hw相等。并且,材料32整体的长度l与主板部32w的长度lw及凸缘32f的长度lf中的较长的长度相等。并且,材料32整体的宽度w与主板部32w的板厚tw的一半和凸缘32f的高度hf之和相等。
材料32在除了主板部32w的端部以外的一个面侧具有凸缘角度为90度的凸缘32f。因此,从与轴向正交的方向观察的材料32的侧面形状与汉字的卜类似,因此被称为卜型。凸缘32f被称为卜型凸缘。
图8是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料34的侧视图。如图8所示,材料34具有主板部34w、凸缘34f及交错部34m。材料34中的轴向沿与图8的纸面正交的方向。材料34中的主板部34w的高度、主板部34w的长度及主板部34w的板厚分别标注有与材料20、材料22、材料24、材料26、材料28及材料32相同的符号,为hw、lw及tw。材料34中的凸缘34f的高度、凸缘34f的长度及凸缘34f的板厚分别标注有与材料22、料24及材料32相同的符号,为hf、lf及tf。另外,关于主板部34w的长度lw及凸缘34f的长度lf,在图8中省略。
材料34中的凸缘34f的凸缘角度为(90+θ)度。并且,凸缘34f设置于主板部34w的一个面侧,具体而言,设置于图8的纸面的右侧。凸缘34f除了设置于主板部34w的端部以外的位置。即,凸缘34f的凸缘位置以凸缘34f与主板部34w所形成的角度成为钝角的一侧的主板部34w的端部即图8的纸面的下侧端部为原点,由小于主板部34w的高度hw的值来计算。
材料34具有如上结构,因此材料34整体的高度h与主板部34w的高度hw和对凸缘位置加凸缘34f的高度hf及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积以及凸缘34f的板厚tf的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积的值中的较大的值相等。即,关于材料34整体的高度h,当凸缘34f向高度方向未突出主板部34w的一侧端部时,与主板部34w的高度hw相等,当凸缘34f向高度方向突出了板部34w的一侧端部时,与对凸缘位置加凸缘34f的高度hf及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积以及凸缘34f的板厚tf的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积的值相等。
材料34整体的长度l与主板部34w的长度lw及凸缘34f的长度lf中的较长的长度相等。并且,材料34整体的宽度w与主板部34w的板厚tw的一半、凸缘34f的高度hf及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积hfcosθ、凸缘34f的板厚tf的一半及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积之和相等。
材料34相对于材料32为将凸缘角度自90度变更为(90+θ)度的材料,与材料32相同地分类为卜型。并且,凸缘34f分类为卜型凸缘。
图9是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料36的侧视图。如图9所示,材料36具有主板部36w、凸缘36f1、凸缘36f2及交错部36m。材料36中的轴向沿与图9的纸面正交的方向。材料36中的主板部36w的高度、主板部36w的长度及主板部36w的板厚分别标注有与材料20、材料22、材料24、材料26、材料28、材料32及材料34相同的符号,为hw、lw及tw。材料36中的凸缘36f1的高度、凸缘36f1的长度及凸缘36f1的板厚分别标注有与材料26及材料28相同的符号,为hf1、lf1及tf1。材料36中的凸缘36f2的高度、凸缘36f2的长度及凸缘36f2的板厚分别标注有与材料26及材料28相同的符号,为hf2、lf2及tf2。另外,关于主板部36w的长度lw、凸缘36f1的长度lf1及凸缘36f2的长度lf2,在图9中省略。
材料36中的凸缘36f1的凸缘角度为90度。并且,材料36中的凸缘36f2的凸缘角度为90度。并且,凸缘36f1设置于主板部36w的一个面侧,具体而言,设置于图9的纸面的右侧。并且,凸缘36f2设置于主板部36w的另一个面侧,具体而言,设置于图9的纸面的左侧。即,在材料36中,当将凸缘36f1及凸缘36f2视为一体时,凸缘36f1及凸缘36f2设置于主板部36w的两个面侧。
凸缘36f1及凸缘36f2均设置于除了主板部36w的端部以外的位置。即,凸缘36f1及凸缘36f2的凸缘位置均以离凸缘36f1及凸缘36f2的远的一侧的主板部36w的端部即以图9的纸面的下侧端部为原点,由小于主板部36w的高度hw的值来计算。
材料36具有如上结构,因此材料36整体的高度h与主板部36w的高度hw相等。并且,材料36整体的长度l与主板部36w的长度lw、凸缘36f1的长度lf1及凸缘36f2的长度lf2中的最长的长度相等。并且,材料36整体的宽度w与凸缘36f1的高度hf1和凸缘36f2的高度hf2之和相等。
材料36在除了主板部36w的端部以外的两个面侧具有凸缘角度为90度的凸缘36f1及凸缘36f2。因此,从与轴向正交的方向观察的材料36的侧面形状与运算符号+类似,因此被称为+型。并且,凸缘36f1及凸缘36f2一并为+型凸缘。
图10是表示通过材料加工***10的加工获得的材料的一例即材料38的侧视图。如图10所示,材料38具有主板部38w、凸缘38f1、凸缘38f2及交错部38m。材料38中的轴向沿与图10的纸面正交的方向。材料38中的主板部38w的高度、主板部38w的长度及主板部38w的板厚分别标注有与材料20、材料22、材料24、材料26、材料28、材料32、材料34及材料36相同的符号,为hw、lw及tw。材料38中的凸缘38f1的高度、凸缘38f1的长度及凸缘38f1的板厚分别标注有与材料26、材料28及材料36相同的符号,为hf1、lf1及tf1。材料38中的凸缘38f2的高度、凸缘38f2的长度及凸缘38f2的板厚分别标注有与材料26、材料28及材料36相同的符号,为hf2、lf2及tf2。另外,关于主板部38w的长度lw、凸缘38f1的长度lf1及凸缘38f2的长度lf2,在图10中省略。
材料38中的凸缘38f1的凸缘角度为(90+θ1)度。其中,θ1为大于0度且小于90度的值。材料38中的凸缘38f2的凸缘角度为(90-θ2)度。其中,θ2为大于0度且小于90度的值。并且,凸缘38f1设置于主板部38w的一个面侧,具体而言,设置于图10的纸面的右侧。并且,凸缘38f2设置于主板部38w的另一个面侧,具体而言,设置于图10的纸面的左侧。即,在材料38中,当将凸缘38f1及凸缘38f2视为一体时,凸缘38f1及凸缘38f2设置于主板部38w的两个面侧。
凸缘38f1及凸缘38f2均设置于除了主板部38w的端部以外的位置。即,凸缘38f1及凸缘38f2的凸缘位置均以离凸缘38f1及凸缘38f2远的一侧的主板部38w的端部即以图10的纸面的下侧的端部为原点,由小于主板部38w的高度hw的值来计算。
材料38具有如上结构,因此关于材料38整体的高度h,当凸缘38f1向高度方向未突出主板部38w的一侧端部且凸缘38f2向高度方向未突出主板部38w的另一端部时,与主板部38w的高度hw相等。并且,关于材料38整体的高度h,当凸缘38f1向高度方向突出了主板部38w的一侧端部且凸缘38f2向高度方向未突出主板部38w的另一端部时,与对自凸缘38f1与主板部38w所形成的角度成为钝角的一侧的主板部38w的端部的凸缘位置加凸缘38f1的高度hf1及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积以及凸缘38f1的板厚tf1的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积的值相等。并且,关于材料38整体的高度h,当凸缘38f1向高度方向未突出主板部38w的一侧端部且凸缘38f2向高度方向突出了主板部38w的另一端部时,与对自凸缘38f2与主板部38w形成的角度成为钝角的一侧的主板部38w的端部的凸缘位置加凸缘38f2的高度hf2及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ2的乘积以及凸缘38f2的板厚tf2的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积的值相等。另外,主板部38w为包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件的部分,因此不存在当凸缘38f1向高度方向突出了主板部38w的一侧端部且凸缘38f2向高度方向突出了主板部38w的另一端部的情况。
并且,材料38整体的长度l与主板部38w的长度lw、凸缘38f1的长度lf1及凸缘38f2的长度lf2中的最长的长度相等。并且,材料38整体的宽度w与凸缘38f1的高度hf1及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积、凸缘38f1的板厚tf1的一半及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积、凸缘38f2的高度hf2及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积、凸缘38f2的板厚tf2的一半及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ2的乘积之和相等。
材料38相对于材料36为将凸缘角度自90度变更为(90+θ1)度及(90-θ2)度的材料,与材料36相同地分类为+型。并且,凸缘38f1及凸缘38f2一并分类为+型凸缘。
如上所述,利用图2至图10,作为通过材料加工***10的加工获得的材料的例子例示材料20、材料22、材料24、材料26、材料28、材料32、材料34、材料36及材料38来进行了说明,但通过材料加工***10的加工获得的材料并不限定于此,还可以包含具有板状且沿轴向延伸形成并且在该材料中包含最大面要件的主板部、及沿轴向延伸形成且从主板部沿相对于最大面要件交叉的方向延伸设置的至少1个以上的凸缘的任何材料。
图11是表示曲面部的一例即曲面部41的剖视图。图12是表示锥部的一例即锥部42的剖视图。图13是表示高低差部的一例即高低差部43的剖视图。图14是表示高低差部的一例即高低差部44的剖视图。如图11所示,曲面部41为在以主板部及凸缘来例示的板中形成有弯曲的部分。曲面部41中,形成有弯曲的部分的最高点与最低点之差为t_max。如图12所示,锥部42为在以主板部及凸缘来例示的板中形成有板厚逐渐变化的区域的部分。锥部42中,最厚部分的板厚为t_max。如图13所示,高低差部43为在以主板部及凸缘来例示的板中形成有板厚急剧变化的区域的部分。高低差部43中,最厚部分的板厚为t_max。如图14所示,高低差部44为在以主板部及凸缘来例示的板中形成有急剧弯曲的部分。高低差部44中,形成有急剧弯曲的部分的最高点与最低点之差为t_max。以下,将图11所示的曲面部41、图12所示的锥部42、图13所示的高低差部43及图14所示的高低差部44中的t_max称为最厚部的厚度。通过材料加工***10的加工获得的材料除了上述材料以外,还可以包含图11所示的曲面部41、图12所示的锥部42、图13所示的高低差部43及图14所示的高低差部44中的任一个或多个。此外,通过材料加工***10的加工获得的材料关于各面还可以包含与该面垂直的方向的高度变化。
以上举出的通过材料加工***10的加工获得的材料均可以适宜地使用于以桁条、抗剪带及框架等来例示的航空器组件中。
以下对原材料形状确定***11及原材料形状的确定程序15的作用进行说明。图15是表示原材料形状的确定方法的流程的一例的流程图。原材料形状的确定方法为在原材料形状确定***11中控制部11c读取原材料形状的确定程序15并进行处理而由此被执行的处理方法。利用图15对原材料形状的确定方法进行说明。如图15所示,原材料形状的确定方法包括材料信息获取步骤S12、凸缘分类步骤S14、把持部设定步骤S16及原材料形状计算步骤S18。以下,分别将材料信息获取步骤S12、凸缘分类步骤S14、把持部设定步骤S16及原材料形状计算步骤S18适当简称为步骤S12、步骤S14、步骤S16及步骤S18。
首先,控制部11c获取材料的形状信息(步骤S12)。具体而言,控制部11c获取通过以CAD(Computer Aided Design)来例示的计算机辅助设计软件等对材料制作出的三维设计模型的设计模型信息。
接着,控制部11c根据所获取的材料的形状信息,对凸缘的形状进行分类(步骤S14)。具体而言,例如,控制部11c将凸缘的形状分类为上述的L型凸缘、T型凸缘、卜型凸缘及+型凸缘。另外,当没有凸缘时,在步骤S14中自动分类为I型。
以下,对凸缘分类步骤S14进行详细说明。图16是表示凸缘分类步骤S14的详细流程的一例的流程图。如图16所示,凸缘分类步骤S14包括凸缘位置判别步骤S21、凸缘设置面侧判别步骤S22、L型凸缘分类步骤S23、T型凸缘分类步骤S24、凸缘设置面侧判别步骤S26、卜型凸缘分类步骤S27及+型凸缘分类步骤S28。以下,分别将凸缘位置判别步骤S21、凸缘设置面侧判别步骤S22、L型凸缘分类步骤S23、T型凸缘分类步骤S24、凸缘设置面侧判别步骤S26、卜型凸缘分类步骤S27及+型凸缘分类步骤S28适当简称为步骤S21、步骤S22、步骤S23、步骤S24、步骤S26、步骤S27及步骤S28。
在凸缘分类步骤S14中,首先,控制部11c对所获取的材料的形状信息中所包含的各凸缘,判别在端部是否存在凸缘(步骤S21)。当分类对象的凸缘位于端部时(步骤S21中为“是”),控制部11c判别分类对象的凸缘相对于主板部是否仅设置于主板部的板厚方向的单侧(步骤S22)。在此,控制部11c在步骤S22中,当在分类对象的凸缘的相反的一侧凸缘以凸缘位置接近规定的距离以内的方式存在时,判别为凸缘设置于两侧,并将包含分类对象的凸缘的这些凸缘视为1个凸缘来进行处理。另一方面,控制部11c在步骤S22中,当在分类对象的凸缘的相反的一侧凸缘不以凸缘位置接近规定的距离以内的方存在时,判别为分类对象的凸缘仅设置于单侧来进行处理。
当分类对象的凸缘位于端部时(步骤S21中为“是”),且分类对象的凸缘仅设置于单侧时(步骤S22中为“是”),控制部11c将作为该分类对象的凸缘分类为L型凸缘(步骤S23)。当分类对象的凸缘位于端部时(步骤S21中为“是”),且分类对象的凸缘设置于两侧时(步骤S22中为“否”),控制部11c将作为该分类对象的凸缘分类为T型凸缘(步骤S24)。
当分类对象的凸缘不位于端部时(步骤S21中为“否”),控制部11c判别分类对象的凸缘是否仅设置于单侧(步骤S26)。步骤S26为与步骤S22相同的处理。
当分类对象的凸缘不位于端部时(步骤S21中为“否”),且分类对象的凸缘仅设置于单侧时(步骤S26中为“是”),控制部11c将作为该分类对象的凸缘分类为卜型凸缘(步骤S27)。当在端部不存在分类对象的凸缘时(步骤S21中为“否”),且分类对象的凸缘设置于两侧时(步骤S26中为“否”),控制部11c将作为该分类对象的凸缘分类为+型凸缘(步骤S28)。
若对所获取的材料的形状信息中所包含的所有凸缘结束凸缘形状的分类,则控制部11c结束凸缘分类步骤S14。
另外,图16所示的凸缘分类步骤S14的详情为一例,可以使用其他分类方法。例如,可以将T型凸缘视为2个L型凸缘,将+型凸缘视为2个卜型凸缘,而仅分类为L型凸缘及卜型凸缘,也可以另行设置其他类型的凸缘来进行分类。
接着,控制部11c根据所获取的材料的形状信息及基于凸缘分类步骤S14的凸缘的分类信息,设定在加工材料时把持的把持部(步骤S16)。例如,控制部11c将把持部设定于主板部的任一侧端部。另外,在步骤S14中,当材料分类为I型时,在步骤S16中,自动地在主板部的一侧端部设定把持部。
以下,对把持部设定步骤S16进行详细说明。图17是表示把持部设定步骤S16的详细流程的一例的流程图。如图17所示,把持部设定步骤S16包括第1凸缘信息判别步骤S31、第2凸缘信息判别步骤S32、第1把持部设定步骤S33、第2把持部设定步骤S34、第3凸缘信息判别步骤S36、第3把持部设定步骤S37及第4把持部设定步骤S38。以下,分别将第1凸缘信息判别步骤S31、第2凸缘信息判别步骤S32、第1把持部设定步骤S33、第2把持部设定步骤S34、第3凸缘信息判别步骤S36、第3把持部设定步骤S37及第4把持部设定步骤S38适当简称为步骤S31、步骤S32、步骤S33、步骤S34、步骤S36、步骤S37及步骤S38。
在把持部设定步骤S16中,首先,控制部11c对基于凸缘分类步骤S14的凸缘的分类信息,判别是否具有L型凸缘或T型凸缘(步骤S31)。当存在L型凸缘或T型凸缘时(步骤S31中为“是”),控制部11c判别L型凸缘或T型凸缘是否仅设置于主板部的单侧端部(步骤S32)。当不存在L型凸缘或T型凸缘时(步骤S31中为“否”),控制部11c判别是否具有+型凸缘(步骤S36)。
当存在L型凸缘或T型凸缘时(步骤S31中为“是”),且L型凸缘或T型凸缘仅设置于主板部的单侧端部时(步骤S32中为“是”),控制部11c在不具有L型凸缘或T型凸缘的一侧的主板部的端部设定把持部(步骤S33),并结束把持部设定步骤S16。当存在L型凸缘或T型凸缘时(步骤S31中为“是”),且L型凸缘或T型凸缘设置于主板部的两侧端部时(步骤S32中为“否”),控制部11c在主板部的任一侧端部设定把持部(步骤S34),并结束把持部设定步骤S16。在步骤S34中,例如,可以根据设置于各端部的L型凸缘或T型凸缘的形状,确定在哪一端部设定把持部。
当不存在L型凸缘或T型凸缘时(步骤S31中为“否”),但存在+型凸缘时(步骤S36中为“是”),控制部11c在离+型凸缘远的一侧的主板部的端部设定把持部(步骤S37),并结束把持部设定步骤S16。当不存在L型凸缘或T型凸缘时(步骤S31中为“否”),且不存在+型凸缘时(步骤S36中为“否”),控制部11c在卜型凸缘与主板部所形成的角度成为直角或钝角的一侧的主板部的端部设定把持部(步骤S38),并结束把持部设定步骤S16。
接着,控制部11c根据所获取的材料的形状信息、基于凸缘分类步骤S14的凸缘的分类信息及基于把持部设定步骤S16的把持部的设定信息,计算材料加工中所需的原材料的形状(步骤S18)。具体而言,控制部11c对材料的形状设定外周加工余量即多余量、用于把持的把持部、用于切断通过材料加工***10的加工获得的材料与把持部v之间的部分即切断部,以确定原材料的形状。
以下,对原材料形状计算步骤S18进行详细说明。图18是表示原材料形状计算步骤S18的详细流程的一例的流程图。如图18所示,原材料形状计算步骤S18包括主板部原材料高度计算步骤S41、主板部原材料长度计算步骤S42、主板部原材料板厚计算步骤S43、凸缘原材料高度计算步骤S45、凸缘原材料长度计算步骤S46、凸缘原材料板厚计算步骤S47、凸缘原材料板厚校正步骤S48、原材料高度计算步骤S51、原材料长度计算步骤S52、原材料宽度计算步骤S53及校正步骤S55。以下,分别将主板部原材料高度计算步骤S41、主板部原材料长度计算步骤S42、主板部原材料板厚计算步骤S43、凸缘原材料高度计算步骤S45、凸缘原材料长度计算步骤S46、凸缘原材料板厚计算步骤S47、凸缘原材料板厚校正步骤S48、原材料高度计算步骤S51、原材料长度计算步骤S52、原材料宽度计算步骤S53及校正步骤S55适当简称为步骤S41、步骤S42、步骤S43、步骤S45、步骤S46、步骤S47、步骤S48、步骤S51、步骤S52、步骤S53及步骤S55。
在原材料形状计算步骤S18中,首先,控制部11c计算在包含于原材料且加工成主板部之前的主板原材料部中沿主板部的高度方向的大小即主板部原材料高度(步骤S41)。具体而言,控制部11c根据主板部的高度hw、多余量的大小、把持部的高度及切断部的高度,计算主板部原材料高度。例如,控制部11c将主板部原材料高度以主板部的高度hw、多余量的大小、把持部的高度及切断部的高度之和来计算。
控制部11c计算在主板原材料部中沿主板部的长度方向的大小即主板部原材料长度(步骤S42)。具体而言,控制部11c根据主板部的长度lw及多余量的大小,计算主板部原材料长度。例如,控制部11c将主板部原材料长度以主板部的长度lw、设置于主板部的长度方向的一侧的多余量及设置于主板部的长度方向的另一侧的多余量之和来计算,即主板部的长度lw及多余量的大小的2倍之和来计算。
控制部11c计算在主板原材料部中沿主板部的板厚方向的大小即主板部原材料板厚(步骤S43)。具体而言,控制部11c根据在步骤S41中计算出的主板部原材料高度、把持部的高度及基于材质的参数,计算主板部原材料板厚。例如,控制部11c将主板部原材料板厚计算为从主板部原材料高度减去把持部的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。在此,基于材质的参数为根据材质刚性预先确定的值,例如只要是适宜地使用于航空器组件的铝,则可例示1/5。
步骤S41、步骤S42及步骤S43均为计算主板原材料部的大小的处理。在本实施方式中,以步骤S41、步骤S42及步骤S43的顺序实施处理,但并不限定于此,可以以步骤S42、步骤S41及步骤S43的顺序实施处理,也可以以步骤S41、步骤S43及步骤S42的顺序实施处理。但是,步骤S43为使用在步骤S41中计算出的主板部原材料高度的处理,因此在步骤S41之后进行。
控制部11c计算包含于原材料且在加工成凸缘之前的凸缘原材料部中沿凸缘的高度方向的大小即凸缘原材料高度(步骤S45)。具体而言,控制部11c根据凸缘的高度hf、多余量的大小及凸缘角度,计算凸缘原材料高度。例如,控制部11c将凸缘原材料高度以凸缘的高度hf和多余量的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ等的乘积之和来计算。
控制部11c计算在凸缘原材料部中沿凸缘的长度方向的大小即凸缘原材料长度(步骤S46)。具体而言,控制部11c根据凸缘的长度lf及多余量的大小,计算凸缘原材料长度。例如,控制部11c将凸缘原材料长度以凸缘的长度lf、设置于凸缘的长度方向的一侧的多余量及设置于凸缘的长度方向的另一侧的多余量之和来计算,即凸缘的长度lf和多余量的大小的2倍之和来计算。
控制部11c计算在凸缘原材料部中沿凸缘的板厚方向的大小即凸缘原材料板厚(步骤S47)。具体而言,控制部11c根据在步骤S45中计算出的凸缘原材料高度、在步骤S43中计算出的主板部原材料板厚、凸缘角度及基于材质的参数,计算凸缘原材料板厚。例如,控制部11c将凸缘原材料板厚计算为从在步骤S45中计算出的凸缘原材料高度减去在步骤S43中计算出的主板部原材料板厚的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ等的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
控制部11c校正在凸缘原材料部中沿凸缘的板厚方向的大小即凸缘原材料板厚(步骤S48)。具体而言,当对在步骤S23中分类为L型凸缘的凸缘或在步骤S24中分类为T型凸缘的凸缘计算凸缘原材料部的大小时,控制部11c在凸缘原材料部中,将主板部的端部侧的外周加工余量校正为多余量的大小,并与其相应地校正在步骤S47中计算出的凸缘原材料板厚,由此在主板部的端部侧确保有多余量。
步骤S45、步骤S46、步骤S47及步骤S48均为计算凸缘原材料部的大小的处理。在本实施方式中,以步骤S45、步骤S46、步骤S47及步骤S48的顺序实施处理,但并不限定于此,只要遵守步骤S45、步骤S47及步骤S48的顺序,则步骤S46可以以任意顺序进行处理。并且,只要在上述步骤S43之后进行步骤S47及步骤S48,则可以适当更换步骤S41、步骤S42及步骤S43的处理的顺序。
并且,关于包含于原材料且加工成交错部之前的交错原材料部,通过控制部11c,根据计算出的主板原材料部的大小及形状和计算出的凸缘原材料部的大小及形状,以成为平滑地连接主板原材料部及凸缘原材料部那样的大小及形状的方式适当计算。
控制部11c计算在原材料中沿主板部的高度方向的大小即原材料高度(步骤S51)。具体而言,控制部11c根据在步骤S21中判别出的凸缘位置、凸缘角度、在步骤S41中计算出的主板部原材料高度、在步骤S45中计算出的凸缘原材料高度及在步骤S47中进行计算且在步骤S48中进行了校正的凸缘原材料板厚,计算原材料高度。例如,当凸缘向高度方向未突出主板部的两侧端部时,控制部11c将原材料高度计算为与主板部原材料高度相等的值。并且,当凸缘原材料部向高度方向突出了主板原材料部的任一侧端部时,控制部11c对关于凸缘位置、主板部原材料高度及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ等的乘积、凸缘原材料板厚及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ等的乘积之和中成为最大的凸缘即最突出的凸缘的值加把持部的高度及切断部的高度来计算原材料高度。并且,当凸缘向高度方向突出了主板部的两侧端部时,控制部11c对向一侧端部侧及另一端部侧最突出的各凸缘计算凸缘位置、主板部原材料高度及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ等的乘积、凸缘原材料板厚及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ等的乘积之和,并从它们之和减去主板部原材料高度,再加把持部的高度及切断部的高度来计算原材料高度。
控制部11c计算在原材料中沿主板部的长度方向的大小即原材料长度(步骤S52)。具体而言,控制部11c根据在步骤S42中计算出的主板部原材料长度及在步骤S46中计算出的凸缘原材料长度,计算原材料长度。例如,控制部11c将原材料长度作为主板部原材料长度及凸缘原材料长度中的较大的长度来计算。
控制部11c计算在原材料中沿主板部的板厚方向的大小即原材料宽度(步骤S53)。具体而言,控制部11c根据凸缘角度、在步骤S43中计算出的主板部原材料板厚、在步骤S45中计算出的凸缘原材料高度及在步骤S47中进行计算且在步骤S48中进行了校正的凸缘原材料板厚,计算原材料宽度。例如,当凸缘相对于主板部仅设置于主板部的板厚方向的单侧时,控制部11c对凸缘原材料高度及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ等的乘积、凸缘原材料板厚及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ等的乘积之和中成为最大的凸缘即向主板部的板厚方向最突出的凸缘的值加主板部原材料板厚的一半的值来计算原材料宽度。并且,当凸缘相对于主板部设置于主板部的板厚方向的两侧时,控制部11c对向主板部的板厚方向的一侧及另一侧的端部最突出的各凸缘计算凸缘原材料高度及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ等的乘积、凸缘原材料板厚及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ等的乘积之和,并以它们之和来计算原材料宽度。
步骤S51、步骤S52及步骤S53均为计算原材料的大小的处理。在本实施方式中,以步骤S51、步骤S52及步骤S53的顺序实施处理,但并不限定于此,关于这3个处理,可以以任意顺序来进行处理。但是,步骤S51在步骤S41、步骤S45、步骤S47及步骤S48之后进行。并且,步骤S52在步骤S42及步骤S46之后进行。并且,步骤S53在步骤S43、步骤S45、步骤S47及步骤S48之后进行。
当主板部或凸缘包含图11所示的曲面部41、图12所示的锥部42、图13所示的高低差部43及图14所示的高低差部44中的任一个或多个时,控制部11c校正与其对应的主板部的板厚tw或凸缘的板厚tf,且校正与其对应的主板原材料部的主板部原材料板厚或凸缘原材料部的凸缘原材料板厚,由此校正原材料的大小及形状(步骤S55)。具体而言,控制部11c将包含曲面部41、锥部42、高低差部43及高低差部44中的任一个或多个的主板部或凸缘的最厚部的厚度t_max作为与其对应的主板部的板厚tw或凸缘的板厚tf而校正原材料的大小及形状。若实施步骤S55的处理,则原材料形状计算步骤S18结束,且一系列原材料形状的确定方法的流程结束。
在本实施方式中,步骤S55在原材料形状计算步骤S18中的最后进行,但并不限定于此,可以在主板部原材料板厚计算步骤S43或凸缘原材料板厚计算步骤S47中适当进行,也可以在计算原材料的大小及形状时适当进行。
本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法中,控制部11c执行凸缘分类步骤S14及把持部设定步骤S16,并根据凸缘在主板部的端部设定把持部。因此,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法与以往相比,能够提供为了加工材料而所需的尽量小的原材料形状,即能够提供以低成本来加工材料的原材料形状。
并且,本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法在最远离凸缘的主板部的端部设定把持部,因此与以往相比,能够提供为了加工材料而所需的尽量小的1处把持部。因此,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法能够提供在加工材料时积蓄于材料内的残余应力得到大幅减少的原材料形状。由此,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法能够提供能够以高精度加工材料的原材料形状。
本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法中,控制部11c执行凸缘分类步骤S14,并分类为L型凸缘、T型凸缘、卜型凸缘及+型凸缘。因此,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法能够在之后的把持部设定步骤S16中更准确地设定把持部。因此,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法能够提供以低成本加工材料的原材料形状。并且,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法能够提供在加工材料时积蓄于材料内的残余应力得到大幅减少的原材料形状,从而能够提供能够以更高精度加工材料的原材料形状。
并且,本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法执行把持部设定步骤S16,并在最远离凸缘的主板部的端部设定把持部。因此,原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法能够提供在加工材料时积蓄于材料内的残余应力得到进一步大幅减少的原材料形状,因此能够提供能够以进一步更高精度加工材料的原材料形状。
并且,本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法在原材料形状计算步骤S18中,计算主板原材料部的大小,计算凸缘原材料部的大小,计算原材料的大小。因此,能够以高精度计算优选于材料加工的原材料形状。
并且,本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法使用根据材质刚性预先确定的基于材质的参数,计算主板原材料部的板厚及凸缘原材料部的板厚。因此,即使在加工时把持的把持部较小的情况下,也能够以高精度提供稳定地加工材料及原材料的原材料形状。
以下,根据材料20、材料22、材料24、材料26、材料28、材料32、材料34、材料36及材料38的形状信息,对通过本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法计算并确定的原材料的形状进行说明。
图19是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料50的侧视图。原材料50为根据材料20的形状信息计算并确定的原材料。如图19所示,原材料50具有主板原材料部50W。主板原材料部50W为加工成主板部20w的部分。主板原材料部50W的高度Hw为在主板部原材料高度计算步骤S41中计算的主板原材料部高度,且为主板部20w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和,与在原材料高度计算步骤S51中计算的原材料高度H相等。主板原材料部50W的长度Lw为在主板部原材料长度计算步骤S42中计算的主板部原材料长度,且为主板部20w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和,与在原材料长度计算步骤S52中计算的原材料长度L相等。主板原材料部50W的板厚Tw为在主板部原材料板厚计算步骤S43中计算的主板部原材料板厚,且为从主板原材料部50W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度,与在原材料宽度计算步骤S53中计算的原材料宽度W相等。
另外,除了图19所示的原材料50以外,在以下所举出的所有原材料中,主板原材料部的高度Hw为在主板部原材料高度计算步骤S41中计算的主板部原材料高度,主板原材料部的长度Lw为在主板部原材料长度计算步骤S42中计算的主板部原材料长度,主板原材料部的板厚Tw为在主板部原材料板厚计算步骤S43中计算的主板部原材料板厚。相同地,原材料高度H为在原材料高度计算步骤S51中计算的高度,原材料长度L为在原材料长度计算步骤S52中计算的长度,原材料宽度W为在原材料宽度计算步骤S53中计算的宽度。
图20是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料52的侧视图。原材料52为根据材料22的形状信息计算并确定的原材料。如图20所示,原材料52具有主板原材料部52W、凸缘原材料部52F及交错原材料部52M。主板原材料部52W为加工成主板部22w的部分。凸缘原材料部52F为加工成凸缘22f的部分。交错原材料部52M为加工成交错部22m的部分。
主板原材料部52W的高度Hw为主板部22w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图20中省略,但主板原材料部52W的长度Lw为主板部22w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部52W的板厚Tw为从主板原材料部52W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部52F的高度Hf为在凸缘原材料高度计算步骤S45中计算的凸缘原材料高度,且为凸缘22f的高度hf及多余量e的大小之和。凸缘原材料部52F的长度Lf为在凸缘原材料长度计算步骤S46中计算的凸缘原材料长度,虽然在图20中省略,但凸缘原材料部52F的长度Lf为凸缘22f的长度lf及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部52F的板厚Tf为在凸缘原材料板厚计算步骤S47中计算且根据需要在凸缘原材料板厚校正步骤S48中得到校正的凸缘原材料板厚,为从凸缘原材料部52F的高度Hf减去主板原材料部52W的板厚Tw的一半的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。关于凸缘原材料部52F的板厚Tf,由于凸缘22f设置于主板部22w的端部,因此在主板部22w的端部侧确保有多余量e。
交错原材料部52M的形状为主板原材料部52W的大小及形状与凸缘原材料部52F的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
由于凸缘22f向高度方向未突出主板部22w的两侧端部,因此原材料52的高度H与主板原材料部52W的高度Hw相等。虽然在图20中省略,但原材料52的长度L为主板原材料部52W的长度Lw及凸缘原材料部52F的长度Lf中的较大的长度。由于凸缘22f相对于主板部22w仅设置于主板部22w的板厚tw的方向的单侧,因此原材料52的宽度W为凸缘原材料部52F的高度Hf及主板原材料部52W的板厚Tw的一半的值之和。
另外,除了图20所示的原材料52以外,在以下所举出的所有原材料中,凸缘原材料部的高度Hf为在凸缘原材料高度计算步骤S45中计算的凸缘原材料高度,凸缘原材料部的长度Lf为在凸缘原材料长度计算步骤S46中计算的凸缘原材料长度,凸缘原材料部的板厚Tf为在凸缘原材料板厚计算步骤S47中计算且根据需要在凸缘原材料板厚校正步骤S48中得到校正的凸缘原材料板厚。
图21是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料54侧视图。原材料54为根据材料24的形状信息计算并确定的原材料。如图21所示,原材料54具有主板原材料部54W、凸缘原材料部54F及交错原材料部54M。主板原材料部54W为加工成主板部24w的部分。凸缘原材料部54F为加工成凸缘24f的部分。交错原材料部54M为加工成交错部24m的部分。
主板原材料部54W的高度Hw为主板部24w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图21中省略,但主板原材料部54W的长度Lw为主板部24w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部54W的板厚Tw为从主板原材料部54W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部54F的高度Hf为凸缘24f的高度hf和多余量e的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积之和。虽然在图21中省略,但凸缘原材料部54F的长度Lf为凸缘24f的长度lf及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部54F的板厚Tf为从凸缘原材料部54F的高度Hf减去主板原材料部54W的板厚Tw的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。凸缘24f设置于主板部24w的端部,因此凸缘原材料部54F的板厚Tf在主板部24w的端部侧确保有多余量e。
交错原材料部54M的形状为主板原材料部54W的大小及形状与凸缘原材料部54F的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
由于凸缘24f向高度方向突出了主板部24w的一侧端部,因此原材料54的高度H为对凸缘位置、主板原材料部54W的高度Hw及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积、凸缘原材料部54F的板厚Tf及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积之和加把持部v的高度及切断部c的高度的值。虽然在图21中省略,但原材料54的长度L为主板原材料部54W的长度Lw及凸缘原材料部54F的长度Lf中的较大的长度。由于凸缘24f相对于主板部24w仅设置于主板部24w的板厚tw的方向的单侧,因此原材料54的宽度W为凸缘原材料部54F的高度Hf及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积、凸缘原材料部54F的板厚Tf及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积、主板原材料部54W的板厚Tw的一半的值之和。
图22是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料56的侧视图。原材料56为根据材料26的形状信息计算并确定的原材料。如图22所示,原材料56具有主板原材料部56W、凸缘原材料部56F1、凸缘原材料部56F2及交错原材料部56M。主板原材料部56W为加工成主板部26w的部分。凸缘原材料部56F1为加工成凸缘26f1的部分。凸缘原材料部56F2为加工成凸缘26f2的部分。交错原材料部56M为加工成交错部26m的部分。
主板原材料部56W的高度Hw为主板部26w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图22中省略,但主板原材料部56W的长度Lw为主板部26w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部56W的板厚Tw为从主板原材料部56W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部56F1的高度Hf1为凸缘26f1的高度hf1及多余量e的大小之和。虽然在图22中省略,但凸缘原材料部56F1的长度Lf1为凸缘26f1的长度lf1及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部56F1的板厚Tf1为从凸缘原材料部56F1的高度Hf1减去主板原材料部56W的板厚Tw的一半的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。由于凸缘26f1设置于主板部26w的端部,因此凸缘原材料部56F1的板厚Tf1在主板部26w的端部侧确保有多余量e。
凸缘原材料部56F2的高度Hf2为凸缘26f2的高度hf2及多余量e的大小之和。虽然在图22中省略,但凸缘原材料部56F2的长度Lf2为凸缘26f2的长度lf2及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部56F2的板厚Tf2为从凸缘原材料部56F2的高度Hf2减去主板原材料部56W的板厚Tw的一半的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。由于凸缘26f2设置于主板部26w的端部,因此凸缘原材料部56F2的板厚Tf2在主板部26w的端部侧确保有多余量e。
交错原材料部56M的形状为主板原材料部56W的大小及形状、凸缘原材料部56F1的大小及形状、凸缘原材料部56F2的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
由于凸缘26f1及凸缘26f2向高度方向未突出主板部26w的两侧端部,因此原材料56的高度H与主板原材料部56W的高度Hw相等。虽然在图22中省略,但原材料56的长度L为主板原材料部56W的长度Lw、凸缘原材料部56F1的长度Lf1及凸缘原材料部56F2的长度Lf2中的最大的长度。由于凸缘26f1及凸缘26f2相对于主板部26w设置于主板部22w的板厚tw的方向的两侧,因此原材料56的宽度W为凸缘原材料部56F1的高度Hf1及凸缘原材料部56F2的高度Hf2之和。
图23是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料58的侧视图。原材料58为根据材料28的形状信息计算并确定的原材料。如图23所示,原材料58具有主板原材料部58W、凸缘原材料部58F1、凸缘原材料部58F2及交错原材料部58M。主板原材料部58W为加工成主板部28w的部分。凸缘原材料部58F1为加工成凸缘28f1的部分。凸缘原材料部58F2为加工成凸缘28f2的部分。交错原材料部58M为加工成交错部28m的部分。
主板原材料部58W的高度Hw为主板部28w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图23中省略,但主板原材料部58W的长度Lw为主板部28w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部58W的板厚Tw为从主板原材料部58W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部58F1的高度Hf1为凸缘28f1的高度hf1和多余量e的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积之和。虽然在图23中省略,但凸缘原材料部58F1的长度Lf1为凸缘28f1的长度lf1及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部58F1的板厚Tf1为从凸缘原材料部58F1的高度Hf1减去主板原材料部58W的板厚Tw的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。由于凸缘28f1设置于主板部28w的端部,因此凸缘原材料部58F1的板厚Tf1在主板部28w的端部侧确保有多余量e。
凸缘原材料部58F2的高度Hf2为凸缘28f2的高度hf2和多余量e的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积之和。虽然在图23中省略,但凸缘原材料部58F2的长度Lf2为凸缘28f2的长度lf2及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部58F2的板厚Tf2为从凸缘原材料部58F2的高度Hf2减去主板原材料部58W的板厚Tw的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。由于凸缘28f2设置于主板部28w的端部,因此凸缘原材料部58F2的板厚Tf2在主板部28w的端部侧确保有多余量e。
交错原材料部58M的形状为主板原材料部58W的大小及形状、凸缘原材料部58F1的大小及形状、凸缘原材料部58F2的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
由于凸缘28f1向高度方向突出了主板部28w的一侧端部,因此原材料58的高度H为对凸缘28f1的凸缘位置、主板原材料部58W的高度Hw及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积、凸缘原材料部58F1的板厚Tf1及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积之和加把持部v的高度及切断部c的高度的值。虽然在图23中省略,但原材料58的长度L为主板原材料部58W的长度Lw、凸缘原材料部58F1的长度Lf1及凸缘原材料部58F2的长度Lf2中的最大的长度。由于凸缘28f1及凸缘28f2相对于主板部28w设置于主板部28w的板厚tw的方向的两侧,因此原材料58的宽度W为凸缘原材料部58F1的高度Hf1及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积、凸缘原材料部58F1的板厚Tf1及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积、凸缘原材料部58F2的高度Hf2及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积、凸缘原材料部58F2的板厚Tf2及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ2的乘积之和。
图24是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料62的侧视图。根据材料32的形状信息计算并确定原材料62。如图24所示,原材料62具有主板原材料部62W、凸缘原材料部62F及交错原材料部62M。主板原材料部62W为加工成主板部32w的部分。凸缘原材料部62F为加工成凸缘32f的部分。交错原材料部62M为加工成交错部32m的部分。
主板原材料部62W的高度Hw为主板部32w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图24中省略,但主板原材料部62W的长度Lw为主板部32w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部62W的板厚Tw为从主板原材料部62W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部62F的高度Hf为凸缘32f的高度hf及多余量e的大小之和。虽然在图24中省略,凸缘原材料部62F的长度Lf为凸缘32f的长度lf及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部62F的板厚Tf为从凸缘原材料部62F的高度Hf减去主板原材料部62W的板厚Tw的一半的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
交错原材料部62M的形状为主板原材料部62W的大小及形状与凸缘原材料部62F的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
由于凸缘32f向高度方向未突出主板部32w的两侧端部,因此原材料62的高度H与主板原材料部62W的高度Hw相等。虽然在图24中省略,但原材料62的长度L为主板原材料部62W的长度Lw及凸缘原材料部62F的长度Lf中的较大的长度。由于凸缘32f相对于主板部32w仅设置于主板部32w的板厚tw的方向的单侧,因此原材料62的宽度W为凸缘原材料部62F的高度Hf及主板原材料部62W的板厚Tw的一半的值之和。
图25是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料64的侧视图。原材料64根据材料34的形状信息计算并确定。图25所示,原材料64具有主板原材料部64W、凸缘原材料部64F及交错原材料部64M。主板原材料部64W为加工成主板部34w的部分。凸缘原材料部64F为加工成凸缘34f的部分。交错原材料部64M为加工成交错部34m的部分。
主板原材料部64W的高度Hw为主板部34w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图25中省略,但主板原材料部64W的长度Lw为主板部34w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部64W的板厚Tw为从主板原材料部64W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部64F的高度Hf为凸缘34f的高度hf和多余量e的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积之和。虽然在图25中省略,但凸缘原材料部64F的长度Lf为凸缘34f的长度lf及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部64F的板厚Tf为从凸缘原材料部64F的高度Hf减去主板原材料部64W的板厚Tw的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
交错原材料部64M的形状为主板原材料部64W的大小及形状与凸缘原材料部64F的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
原材料64的高度H根据凸缘34f向高度方向是否突出主板部34w的两侧端部而不同。具体而言,当凸缘34f向高度方向未突出主板部34w的两侧端部时,原材料64的高度H与主板原材料部64W的高度Hw相等。另一方面,当凸缘34f向高度方向突出了主板部34w的一侧端部时,原材料64的高度H为对凸缘位置、主板原材料部64W的高度Hw及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积、凸缘原材料部64F的板厚Tf及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积之和加把持部v的高度及切断部c的高度的值。
虽然在图25中省略,但原材料64的长度L为主板原材料部64W的长度Lw及凸缘原材料部64F的长度Lf中的较大的长度。由于凸缘34f相对于主板部34w仅设置于主板部34w的板厚tw的方向的单侧,因此原材料64的宽度W为凸缘原材料部64F的高度Hf及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ的乘积、凸缘原材料部64F的板厚Tf及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ的乘积、主板原材料部64W的板厚Tw的一半的值之和。
图26是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料66的侧视图。根据材料36的形状信息计算并确定原材料66。如图26所示,原材料66具有主板原材料部66W、凸缘原材料部66F1、凸缘原材料部66F2及交错原材料部66M。主板原材料部66W为加工成主板部36w的部分。凸缘原材料部66F1为加工成凸缘36f1的部分。凸缘原材料部66F2为加工成凸缘36f2的部分。交错原材料部66M为加工成交错部36m的部分。
主板原材料部66W的高度Hw为主板部36w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图26中省略,但主板原材料部66W的长度Lw为主板部36w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部66W的板厚Tw为从主板原材料部66W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部66F1的高度Hf1为凸缘36f1的高度hf1及多余量e的大小之和。虽然在图26中省略,但凸缘原材料部66F1的长度Lf1为凸缘36f1的长度lf1及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部66F1的板厚Tf1为从凸缘原材料部66F1的高度Hf1减去主板原材料部66W的板厚Tw的一半的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部66F2的高度Hf2为凸缘36f2的高度hf2及多余量e的大小之和。虽然在图26中省略,但凸缘原材料部66F2的长度Lf2为凸缘36f2的长度lf2及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部66F2的板厚Tf2为从凸缘原材料部66F2的高度Hf2减去主板原材料部66W的板厚Tw的一半的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
交错原材料部66M的形状为主板原材料部66W的大小及形状、凸缘原材料部66F1的大小及形状、凸缘原材料部66F2的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
由于凸缘36f1及凸缘36f2向高度方向未突出主板部36w的两侧端部,因此原材料66的高度H与主板原材料部66W的高度Hw相等。虽然在图26中省略,但原材料66的长度L为主板原材料部66W的长度Lw、凸缘原材料部66F1的长度Lf1及凸缘原材料部66F2的长度Lf2中的最大的长度。由于凸缘36f1及凸缘36f2相对于主板部36w设置于主板部36w的板厚tw的方向的两侧,因此原材料66的宽度W为凸缘原材料部66F1的高度Hf1及凸缘原材料部66F2的高度Hf2之和。
图27是表示通过原材料形状的确定方法确定的原材料的一例即原材料68的侧视图。根据材料38的形状信息计算并确定原材料68。如图27所示,原材料68具有主板原材料部68W、凸缘原材料部68F1、凸缘原材料部68F2及交错原材料部68M。主板原材料部68W为加工成主板部38w的部分。凸缘原材料部68F1为加工成凸缘38f1的部分。凸缘原材料部68F2为加工成凸缘38f2的部分。交错原材料部68M为加工成交错部38m的部分。
主板原材料部68W的高度Hw为主板部38w的高度hw、多余量e的大小、把持部v的高度及切断部c的高度之和。虽然在图27中省略,但主板原材料部68W的长度Lw为主板部38w的长度lw及多余量e的大小的2倍之和。主板原材料部68W的板厚Tw为从主板原材料部68W的高度Hw减去把持部v的高度的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部68F1的高度Hf1为凸缘38f1的高度hf1和余量e的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积之和。虽然在图27中省略,但凸缘原材料部68F1的长度Lf1为凸缘38f1的长度lf1及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部68F1的板厚Tf1为从凸缘原材料部68F1的高度Hf1减去主板原材料部68W的板厚Tw的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
凸缘原材料部68F2的高度Hf2为凸缘38f2的高度hf2和多余量e的大小及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积之和。虽然在图27中省略,但凸缘原材料部68F2的长度Lf2为凸缘38f2的长度lf2及多余量e的大小的2倍之和。凸缘原材料部68F2的板厚Tf2为从凸缘原材料部68F2的高度Hf2减去主板原材料部68W的板厚Tw的一半及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积的值与基于材质的参数的乘积以上的长度。
交错原材料部68M的形状为主板原材料部68W的大小及形状、凸缘原材料部68F1的大小及形状、凸缘原材料部68F2的大小及形状平滑地连接那样的大小及形状。
原材料68的高度H根据凸缘38f1及凸缘38f2向高度方向是否突出主板部38w的两侧端部而不同。具体而言,当凸缘38f1及凸缘38f2向高度方向未突出主板部38w的两侧端部时,原材料68的高度H与主板原材料部68W的高度Hw相等。另一方面,当凸缘38f1及凸缘38f2向高度方向突出了主板部38w的一侧端部时,例如,如图27所示,当凸缘38f1向高度方向突出了主板部38w的一侧端部时,原材料68的高度H为对凸缘38f1的凸缘位置、主板原材料部68W的高度Hw及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积、凸缘原材料部68F1的板厚Tf1及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积之和加把持部v的高度及切断部c的高度的值。
虽然在图27中省略,但原材料68的长度L为主板原材料部68W的长度Lw、凸缘原材料部68F1的长度Lf1及凸缘原材料部68F2的长度Lf2中的最大的长度。由于凸缘38f1及凸缘38f2相对于主板部38w设置于主板部38w的板厚tw的方向的两侧,因此原材料68的宽度W为凸缘原材料部68F1的高度Hf1及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ1的乘积、凸缘原材料部68F1的板厚Tf1及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ1的乘积、凸缘原材料部68F2的高度Hf2及相当于凸缘角度的正弦成分的cosθ2的乘积、凸缘原材料部68F2的板厚Tf2及相当于凸缘角度的余弦成分的sinθ2的乘积之和。
以下,对数控程序生成***12及数控程序的生成程序16的作用进行说明。图28是表示数控程序的生成方法的流程的一例的流程图。数控程序的生成方法为在数控程序生成***12中,控制部12c读取数控程序的生成程序16并进行处理而由此被执行的处理方法。利用图28对数控程序的生成方法进行说明。如图28所示,数控程序的生成方法包括要件制作步骤S62、要件读入步骤S64、工具路径制作步骤S66、工具路径连接步骤S67及数控程序验证步骤S69。以下,分别将要件制作步骤S62、要件读入步骤S64、工具路径制作步骤S66、工具路径连接步骤S67及数控程序验证步骤S69适当简称为步骤S62、步骤S64、步骤S66、步骤S67及步骤S69。
首先,控制部12c根据材料的形状信息,制作与材料的形状相关的要件(步骤S62)。与材料的形状相关的要件包含用于设定加工条件的要件即加工条件设定用要件及用于制作工具路径的要件即工具路径制作用要件。要件按材料的形状中所包含的面要件生成。
以下,对要件制作步骤S62进行详细说明。图29是表示要件制作步骤S62的详细流程的一例的流程图。如图29所示,要件制作步骤S62包括材料形状获取步骤S71、材料形状识别步骤S72、材料要件识别步骤S73、原材料形状获取步骤S74、原材料要件识别步骤S75、加工条件设定用要件提取步骤S77、工具路径制作用要件制作步骤S78及工具路径用要件分类步骤S79。以下,分别将材料形状获取步骤S71、材料形状识别步骤S72、材料要件识别步骤S73、原材料形状获取步骤S74、原材料要件识别步骤S75、加工条件设定用要件提取步骤S77、工具路径制作用要件制作步骤S78及工具路径用要件分类步骤S79适当简称为步骤S71、步骤S72、步骤S73、步骤S74、步骤S75、步骤S77、步骤S78及步骤S79。
图30是表示材料形状的一例即材料设计模型70的立体图。材料设计模型70为对材料制作出的三维设计模型。在要件制作步骤S62中,首先,控制部12c与上述步骤S12相同地获取材料的形状信息(步骤S71)。具体而言,控制部12c执行计算机辅助设计程序17而获取对材料制作出的三维设计模型例如图30所示的材料设计模型70的数据。以下,作为实施方式,记载利用材料设计模型70的一例。
图31是表示材料设计模型70的识别条件的一例即识别条件72的图。在步骤S71之后,控制部12c根据在步骤S71中获取的材料的形状信息,识别材料的形状(步骤S72)。具体而言,控制部12c按照图31所示的识别条件72识别材料设计模型70。
图32是表示90度的凸缘角度的一例即凸缘角度RA剖视图。图33是表示锐角的凸缘角度的一例即凸缘角度AA的剖视图。图34是表示凸缘中的高低差部的一例即凸缘高低差部FS的立体图。图35是表示鼠洞的一例即鼠洞MH的立体图。识别条件72包含凸缘的类型、材料的大小、凸缘角度、有无凸缘的高低差部及有无鼠洞。凸缘的类型例如包含在上述步骤S14中分类的L型凸缘、T型凸缘、卜型凸缘及+型凸缘这4种。材料的大小例如包含3种左右。凸缘角度例如包含图32所示的凸缘角度为90度的凸缘角度RA及图33所示的凸缘角度为锐角或钝角的凸缘角度AA这2种。有无凸缘的高低差部例如包含规定的大小例如有图34所示的R10以下的凸缘高低差部FS的情况及没有凸缘高低差部FS的情况这2种。有无凸缘的高低差部可以视为有无板厚变化。有无鼠洞例如包含有图35所示的鼠洞MH的情况及没有鼠洞MH的情况这2种。在这种情况下,识别条件72合计共有96种识别条件。详细而言,控制部12c在步骤S72中,将图30所示的材料设计模型70识别成凸缘的类型为T型凸缘,材料尺寸为中等程度,凸缘角度为90度,不具有凸缘高低差部的情况,不具有鼠洞的情况这几种。
在步骤S72之后,控制部12c识别材料设计模型70的要件(步骤S73)。图36是已有的材料设计模型的一例,是表示形状最接近材料形状即与材料设计模型70相同种类的类似材料设计模型74的立体图。在本实施方式中,控制部12c在步骤S73中,对比材料设计模型70的要件与类似材料设计模型74的要件,使材料设计模型70与类似材料设计模型74的相符的部分彼此相互对应,以设定对应关系,由此进行识别。另外,步骤S73并不限定于此,还能够使用不使用类似材料设计模型74的方法等其他方法。
以下,对使用类似材料设计模型74进行处理的材料要件识别步骤S73进行详细说明。图37是表示材料要件识别步骤S73的详细流程的一例的流程图。如图37所示,材料要件识别步骤S73包含自动识别可否判断步骤S81、自动识别步骤S82、模型要件名识别可否判断步骤S84、模型要件名识别步骤S85及半自动识别步骤S87。以下,分别将自动识别可否判断步骤S81、自动识别步骤S82、模型要件名识别可否判断步骤S84、模型要件名识别步骤S85及半自动识别步骤S87适当简称为步骤S81、步骤S82、步骤S84、步骤S85及步骤S87。
在材料要件识别步骤S73中,首先,控制部12c对材料设计模型70及类似材料设计模型74执行自动识别步骤S82的一部分处理,而判断能否自动识别材料设计模型70的要件(步骤S81)。当判断为能够自动识别材料设计模型70的要件时(步骤S81中为“是”),控制部12c对材料设计模型70执行剩余自动识别步骤S82的处理,而自动识别材料设计模型70的要件(步骤S82)。另一方面,当判断为无法自动识别材料设计模型70的要件时(步骤S81中为“否”),控制部12c停止对材料设计模型70的自动识别步骤S82的处理,并将处理转到步骤S84。
以下,对自动识别步骤S82进行详细说明。图38是表示自动识别材料设计模型70的要件时的详细流程的一例的流程图。如图38所示,自动识别步骤S82包括面要件提取步骤S91、第1基准面设定步骤S92、第2基准面设定步骤S93、坐标轴制作步骤S94、面边缘线自动检测步骤S96及自动对比检测步骤S98。以下,分别将面要件提取步骤S91、第1基准面设定步骤S92、第2基准面设定步骤S93、坐标轴制作步骤S94、面边缘线自动检测步骤S96及自动对比检测步骤S98适当简称为步骤S91、步骤S92、步骤S93、步骤S94、步骤S96及步骤S98。
在自动识别步骤S82中,首先,控制部12c提取材料设计模型70及类似材料设计模型74的所有面要件(步骤S91)。在步骤S91中,是否视为1个面要件的基准例如为曲面部41、锥部42、高低差部43及高低差部44或与面垂直的方向的高度的变化是否为规定的阈值以下。
在步骤S91的处理之后,控制部12c分别在材料设计模型70及类似材料设计模型74中,将所提取的所有面要件中包含2点之间的距离最长的直线的面要件设定为第1基准面(步骤S92)。例如,如图36所示,控制部12c在类似材料设计模型74中,将满足上述条件的面要件设定为第1基准面76。
在步骤S92的处理之后,控制部12c分别在材料设计模型70及类似材料设计模型74中,将沿与在步骤S92中设定的第1基准面正交的方向的面要件中包含2点之间的距离最长的直线的面要件设定为第2基准面(步骤S93)。例如,如图36所示,控制部12c在类似材料设计模型74中,将满足上述条件的面要件设定为第2基准面77。
在步骤S93的处理之后,控制部12c分别在材料设计模型70及类似材料设计模型74中,将在步骤S92中设定的第1基准面与在步骤S93中设定的第2基准面的交线设为X轴,将与第1基准面正交的任一个直线设为Z轴,而制作坐标轴(步骤S94)。例如,如图36所示,控制部12c在类似材料设计模型74中,将第1基准面76与第2基准面77的交线设为X轴,将与第1基准面76正交的任一个直线设为Z轴,而制作如图36所示的坐标轴78。
在步骤S94的处理之后,控制部12c分别在材料设计模型70及类似材料设计模型74中,自动检测成为面要件及面要件的边界的边缘线(步骤S96)。此时,控制部12c一并检测面要件及边缘线的坐标信息。
在步骤S96的处理之后,控制部12c对比材料设计模型70与类似材料设计模型74,在步骤S96中自动检测出的材料设计模型70的面要件及边缘线与类似材料设计模型74的面要件及边缘线之间检测对应关系并进行设定(步骤S98)。此时,控制部12c根据材料设计模型70及类似材料设计模型74的各坐标轴,即作为坐标信息相近的模型彼此为相符的部分彼此的可能性高,而检测对应关系。
当从步骤S91至步骤S98能够顺利进行处理而在材料设计模型70与类似材料设计模型74之间能够设定对应关系时,控制部12c判断为能够自动识别材料设计模型70的要件(步骤S81中为“是”),从而能够按面要件识别出识别对象即材料设计模型70的要件(步骤S82)。
当从步骤S91至步骤S98无法顺利进行处理时,控制部12c判断为无法自动识别材料设计模型70的要件(步骤S81中为“否”),而停止对材料设计模型70的自动识别步骤S82的处理,并将处理转到步骤S84。
图39是表示从模型要件名进行自动识别时的自动识别的情况的一例的图。当转到步骤S84时,控制部12c判断能否从材料设计模型70中的图39所示的模型要件名79自动识别材料设计模型70的要件(步骤S84)。当材料设计模型70中所使用的模型要件名79与类似材料设计模型74中所使用的模型要件名一致时,例如,当图39所示的基准坐标轴、基准面A、基准要件A、基准要件B等模型要件名79在材料设计模型70及类似材料设计模型74中共同使用时,控制部12c判断为从材料设计模型70中的模型要件名79能够自动识别材料设计模型70的要件(步骤S84中为“是”)。当判断为从材料设计模型70中的模型要件名79能够自动识别材料设计模型70的要件时(步骤S84中为“是”),控制部12c将材料设计模型70中的模型要件名79与类似材料设计模型74中的模型要件名建立对应关系,由此在材料设计模型70的面要件及边缘线与类似材料设计模型74的面要件及边缘线之间检测对应关系并进行设定(步骤S85)。
当无法自动识别材料设计模型70的要件时,且材料设计模型70中所使用的模型要件名79与类似材料设计模型74中所使用的模型要件名不一致时,控制部12c判断为从材料设计模型70中的模型要件名79无法自动识别材料设计模型70的要件(步骤S84中为“否”),并将处理转到步骤S87。
图40是表示自基准要件选择进行半自动识别时的基准要件选择的情况的一例的图。当处理转到步骤S87时,控制部12c临时停止自动识别材料设计模型70的要件的处理,而接收材料设计模型70与类似材料设计模型74之间的对应关系的输入。如图40所示,若通过手动例如用鼠标等在图40右侧的窗口中选择材料设计模型70的面要件及边缘线,且在包含图40右侧的整个窗口中选择类似材料设计模型74的面要件及边缘线,而输入一部分它们之间的对应关系,则控制部12c根据所输入的对应关系,能够从彼此的坐标轴及位置关系等信息中自动检测材料设计模型70与类似材料设计模型74之间的剩余对应关系。由此,控制部12c在材料设计模型70的面要件及边缘线与类似材料设计模型74的面要件及边缘线之间检测对应关系并进行设定(步骤S87)。
控制部12c在自动识别步骤S82、模型要件名识别步骤S85及半自动识别步骤S87中,在材料设计模型70的面要件及边缘线与类似材料设计模型74的面要件及边缘线之间检测对应关系并进行设定。即,控制部12c在自动识别步骤S82、模型要件名识别步骤S85及半自动识别步骤S87中,对比材料设计模型70与类似材料设计模型74。具体而言,控制部12c生成使材料设计模型70的面要件及边缘线与类似材料设计模型74的面要件及边缘线对应的信息即材料对应信息、所对应的部分的类似点及差异点的信息。控制部12c根据该所对应的信息、所对应的部分的类似点及差异点的信息,进行对要件的分割处理。由此,控制部12c结束材料要件识别步骤S73的处理而将处理转到原材料形状获取步骤S74。
返回到图29,控制部12c根据对象材料的形状获取在原材料形状确定***11中计算并确定的原材料的形状信息(步骤S74)。图41是表示原材料设计模型的一例即原材料设计模型80的图。具体而言,控制部12c在步骤S74中,从原材料形状确定***11获取包含对象的原材料的形状信息的如图41所示那样的原材料设计模型80。由此,控制部12c成为将相当于开始加工处理的时刻的形状的原材料的形状信息作为原材料设计模型80来获取,并将相当于结束加工处理的时刻的形状的材料的形状信息作为材料设计模型70来获取的状态。
在步骤S74的处理之后,控制部12c根据在步骤S73中生成的材料对应信息以及所对应的部分的类似点及差异点的信息和在步骤S74中获取的原材料设计模型80的信息,识别原材料设计模型80的要件(步骤S75)。具体而言,首先,控制部12c使用原材料设计模型80的信息中所包含的材料与原材料之间的各要件的对应关系的信息,设定原材料设计模型80的要件与材料设计模型70的面要件及边缘线之间的对应关系。接着,控制部12c使用材料对应信息以及所对应的部分的类似点及差异点的信息,设定原材料设计模型80的要件与类似材料设计模型74的面要件及边缘线之间的对应关系,并根据与对类似材料设计模型74的面要件及边缘线预先确定的加工条件相关的信息,按加工条件的种类识别原材料设计模型80的要件。
图42是表示原材料设计模型中的要件分割方法的一例即要件分割方法82的图。如图41及图42所示,原材料设计模型80例如通过步骤S75的处理,识别为凸缘端部加工要件E1、凸缘面加工要件E2、交错部加工要件E3、主板部端部加工要件E4、主板部面加工要件E5、切断部加工要件E6及若干个钻孔加工要件。这些所有加工要件需制作工具路径制作用要件,因此在图42所示的要件分割方法82中,在所有加工要件中的工具路径用栏中标注有“〇”。凸缘面加工要件E2、交错部加工要件E3及主板部面加工要件E5受到加工时的原材料或材料的刚性的影响,因此需要制作加工条件设定用要件,因此在要件分割方法82中,在这些加工要件中的加工条件设定用栏中标注有“〇”。另一方面,凸缘端部加工要件E1、主板部端部加工要件E4,切断部加工要件E6及若干个钻孔加工要件不受加工时的原材料或材料的刚性的影响,因此无需制作加工条件设定用要件,因此在要件分割方法82中,在这些加工要件中的加工条件设定用栏中标注有“-”。
返回到图29,在步骤S75的处理之后,控制部12c从原材料设计模型80中所示的原材料中提取用于加工材料设计模型70中所示的材料的加工条件设定用要件(步骤S77)。具体而言,在步骤S77中,控制部12c为了设定加工条件而提取为了简单地计算加工时的原材料或材料的静态刚性而所需的各种值。图43是表示加工条件设定用要件的一例的图。控制部12c在步骤S77中提取的加工条件设定用要件除了图43所示的材料设计模型70中的主板部的高度hw及板厚tw、图43所示的材料设计模型70中的凸缘的高度hf及板厚tf以外,还可例示材料设计模型70中的主板部的长度lw及凸缘的长度lf、原材料设计模型80中的主板原材料部的高度Hw及板厚Tw、原材料设计模型80中的凸缘原材料部的高度Hf及板厚Tf、原材料设计模型80中的主板原材料部的长度Lw及凸缘原材料部的长度Lf、原材料及材料的材质的杨氏模量E以及根据原材料及材料的材质刚性而预先确定的基于材质的参数等。
返回到图29,在步骤S77的处理之后,控制部12c制作从原材料设计模型80所示的原材料中用于加工材料设计模型70所示的材料的工具路径制作用要件(步骤S78)。在步骤S78的处理中,控制部12c按在步骤S75中识别出的要件,制作用于制作将加工动作的路径进行代码化的工具路径的要件即工具路径制作用要件。具体而言,控制部12c设定面要件、端部要件及2个以上的面要件交错的交错部要件,并将受到原材料或材料的刚性的影响的一部分面要件及交错部要件设定为使用加工条件设定用要件来制作工具路径的要件。图44是表示工具路径制作用要件的一例的图。例如,如图44所示,在步骤S78中制作的工具路径制作用要件包含凸缘外周精整要件EL1、凸缘面加工要件EL2、凸缘钻孔加工要件EL3、长度方向端部加工要件EL4、主板部面加工要件EL5、主板部钻孔加工要件EL6及切断加工要件EL7。
该各要件包含与加工顺序相关的信息及与加工条件的设定相关的信息。具体而言,凸缘外周精整要件EL1位于最远离把持部v的部位,且为与凸缘的高度方向正交的面要件,因此加工顺序设定为相当于轴向两端的端面加工的长度方向端部加工要件EL4之后,由于不是面要件或交错部的加工,因此设定为制作不使用加工条件设定用要件而以一次进行加工这一工具路径的要件。凸缘面加工要件EL2位于最远离把持部v的部位,且为沿轴向及凸缘高度方向的面要件,因此加工顺序设定为凸缘外周精整要件EL1之后,由于是面要件或交错部的加工,因此设定为制作使用加工条件设定用要件并分为粗加工及精加工而以多次进行加工这一工具路径的要件。凸缘钻孔加工要件EL3为钻孔加工要件,因此如后述,加工顺序设定为凸缘面加工要件EL2中的规定的粗加工之后,且凸缘面加工要件EL2中的规定的精加工之前,并且设定为制作不使用加工条件设定用要件并根据规定的钻孔加工处理方法进行加工这一工具路径的要件。
粗加工为工具的转速较大、通过工具加工的深度即加工余量大且加大了通过工具加工的区域即加工间距的加工,且为与加工精度以及降低加工时施加于原材料及材料的影响相比优先了加工速度的加工。粗加工为用于使原材料接近材料形状的加工,例如切削加工。另一方面,精加工为与粗加工相比工具的转速小、通过工具加工的深度即加工余量小且缩小了通过工具加工的区域即加工间距的加工,且为与加工速度相比优先了加工精度以及降低加工时施加于原材料及材料的影响的加工。精加工为用于将原材料精整为材料形状的加工,例如切削加工。因此,在轴向两端的端面加工及与高度方向正交的面要件的加工中,无需多考虑加工精度,且无需考虑加工时施加于原材料及材料的影响,因此粗加工适合。另一方面,在沿轴向及高度方向的面要件的加工中,需考虑加工精度,且需考虑加工时施加于原材料及材料的影响,因此精加工适合。因此,在沿轴向及高度方向的面要件的加工中,到无需靠加工精度以及加工时施加于原材料及材料的影响的阶段为止使用粗加工,而在之后的阶段中优选使用精加工。
长度方向端部加工要件EL4为轴向两端的端面加工,因此加工顺序设定为最初,由于不是面要件或交错部的加工,因此设定为制作不使用加工条件设定用要件而以一次进行加工这一工具路径的要件。主板部面加工要件EL5位于离把持部v近的部位,且为沿轴向及凸缘的高度方向的面要件,因此加工顺序设定为凸缘外周精整要件EL1、凸缘面加工要件EL2及凸缘钻孔加工要件EL3之后,由于是面要件或交错部的加工,因此设定为制作使用加工条件设定用要件并分为粗加工及精加工而以多次进行加工这一工具路径的要件。主板部钻孔加工要件EL6为钻孔加工要件,因此如后述,加工顺序设定为主板部面加工要件EL5中的规定的粗加工之后,且主板部面加工要件EL5中的规定的精加工之前,并且设定为制作不使用加工条件设定用要件并根据规定的钻孔加工处理方法进行加工这一工具路径的要件。
切断加工要件EL7为通过切断部c切开材料及把持部v的加工,因此加工顺序设定为最后,且以容易切开的方式,设定为制作进行与切断形状相应的多个标签形状的加工这一工具路径的要件。
返回到图29,在步骤S78的处理之后,控制部12c对在步骤S78中制作出的工具路径制作用要件进行分类(步骤S79)。具体而言,控制部12c按在步骤S78中制作出的工具路径制作用要件,区分处理上的阶段。例如,控制部12c按在步骤S78中制作出的工具路径制作用要件,区分图层,并区分显示于显示器等的颜色。由此,控制部12c结束图28所示的要件制作步骤S62的处理,而将处理转到要件读入步骤S64。
返回到图28,控制部12c进行将与在步骤S62中制作出的材料的形状相关的要件即按材料的形状中所包含的面要件生成且包含加工条件设定用要件及工具路径制作用要件的要件从计算机辅助设计程序17执行的区域读入于计算机辅助制造程序18执行的区域的处理(步骤S64)。步骤S64之后的控制部12c的处理执行计算机辅助制造程序18来进行。
控制部12c在步骤S64的处理之后,按在步骤S64中读入的要件,制作工具路径(步骤S66)。当对无需使用加工条件设定用要件而制作工具路径的要件制作工具路径时,例如,当分别对上述例中的凸缘外周精整要件EL1、凸缘钻孔加工要件EL3、长度方向端部加工要件EL4、主板部钻孔加工要件EL6及切断加工要件EL7制作工具路径时,控制部12c根据对这些要件设定的工具路径制作用要件,选择机械加工中所使用的工具,并适当选择工具的数据库的值或从由计算机辅助制造程序18规定的规定加工条件制作出的工具路径,由此制作工具路径。
控制部12c即使在使用加工条件设定用要件来制作工具路径的情况下,关于材料设计模型70与类似材料设计模型74之间完全一致的要件,也能够直接使用根据类似材料设计模型74已制作出的工具路径。并且,当使用加工条件设定用要件来制作工具路径时,控制部12c关于在材料设计模型70与类似材料设计模型74之间具有类似点及差异点的要件,优选对根据类似材料设计模型74已制作出的工具路径制作根据差异点进行变更的工具路径。因此,在本实施方式中,控制部12c关于使用加工条件设定用要件来制作工具路径时的工具路径制作步骤S66,将根据类似材料设计模型74已制作出的工具路径作为基准,来实施各步骤的处理。
以下,当使用加工条件设定用要件来制作工具路径时,例如对上述例中分别对凸缘面加工要件EL2及主板部面加工要件EL5制作工具路径时的工具路径制作步骤S66进行详细说明。图45是表示该情况下的工具路径制作步骤S66的详细流程的一例的流程图。如图45所示,工具路径制作步骤S66包含工具路径制作区域选择步骤S101、工具选定步骤S102、工具转速进给量临时设定步骤S104、加工时切削深度临时设定步骤S105、切削深度工具规格内判断步骤S107、临时设定切削深度修正步骤S108、加工区域形状计算步骤S111、加工区域静态刚性计算步骤S112、工具切削力计算步骤S113、歪斜量计算步骤S114、歪斜量阈值内判断步骤S116、临时设定进给量切削深度修正步骤S117、动力比计算步骤S121、动力比阈值内判断步骤S122、工具临时设定变更步骤S123、选择区域工具路径制作步骤S125及整个区域工具路径制作判断步骤S126。以下,分别将工具路径制作区域选择步骤S101、工具选定步骤S102、工具转速进给量临时设定步骤S104、加工时切削深度临时设定步骤S105、切削深度工具规格内判断步骤S107、临时设定切削深度修正步骤S108、加工区域形状计算步骤S111、加工区域静态刚性计算步骤S112、工具切削力计算步骤S113、歪斜量计算步骤S114、歪斜量阈值内判断步骤S116、临时设定进给量切削深度修正步骤S117、动力比计算步骤S121、动力比阈值内判断步骤S122、工具临时设定变更步骤S123、选择区域工具路径制作步骤S125及整个区域工具路径制作判断步骤S126适当简称为步骤S101、步骤S102、步骤S104、步骤S105、步骤S107、步骤S108、步骤S111、步骤S112、步骤S113、步骤S114、步骤S116、步骤S117、步骤S121、步骤S122、步骤S123、步骤S125及步骤S126。
在使用加工条件设定用要件来制作工具路径时的工具路径制作步骤S66中,首先,控制部12c选择制作工具路径的区域(步骤S101)。具体而言,控制部12c在步骤S64中读入的要件中,从第一个依次逐一选择使用加工条件设定用要件来制作工具路径的要件。
接着,控制部12c根据加工条件设定用要件中所包含的材料设计模型70或原材料设计模型80的形状及材质,选定机械加工中所使用的工具(步骤S102)。具体而言,控制部12c使用材料设计模型70或原材料设计模型80的形状、材质及优选于它们的工具的组合的数据库,选定优选于材料设计模型70或原材料设计模型80的形状及材质组合的工具。另外,在步骤S102中,在对相同的要件进行的粗加工及精加工中,优选以使用相同的工具的方式选择。并且,在步骤S102中,优选以对所有要件使用相同的工具的方式选择。在步骤S102中,当以使用相同的工具的方式进行了选择时,对其选择的部分不进行工具的变更便完成,因此能够进行快速的加工处理。
以下,对与优选的工具组合的数据库进行详细说明。图46是表示工具的稳定区域的一例的图。如图46所示,曲线LL1为加工时工具变得稳定的区域与变得不稳定的区域的边界线。如图46所示,比曲线LL1更靠下侧的区域为加工时工具变得稳定的区域,比曲线LL1更靠上侧的区域为加工时工具变得不稳定的区域。比曲线LL1更靠下侧的稳定区域具有根据主轴转速而轴向切削深度的上限大的被称为稳定窝(Stability pocket)的区域。曲线LL1通过解开由加工时的切削力的行列成分及工具或原材料或材料的传递函数构成的行列式而获得。通过使用专用程序能够进行工具侧的传递函数的测量及切削力的行列成分的计算。另一方面,当原材料侧或材料侧的形状复杂时,因在加工中原材料侧或材料侧的刚性及重量发生变化而固有振动数发生变化,因此关于原材料侧或材料侧的传递函数的测量及切削力的行列成分的计算较难。
于是,在本实施方式中,简单地考虑原材料侧或材料侧,而生成能够稳定地进行加工的工具路径,因此使用不依赖于主轴转速的表示无条件稳定极限的直线LL2。如图46所示,比直线LL2更靠下侧的区域为不依赖于主轴转速而加工时工具变得稳定的区域,比直线LL2更靠上方的区域为存在依赖于主轴转速而加工时工具变得不稳定的可能性的区域。该无条件稳定极限的直线LL2的计算需要由上述传递函数的最大负实部分析性地求出。
因此,在本实施方式中,求出原材料侧或材料侧的静态刚性的概算值和由加工条件计算的工具的切削动力及切削力,计算工具的切削动力与原材料侧或材料侧的静态刚性的概算值之比即动力比和工具的切削力与原材料侧或材料侧的静态刚性的概算值之比即歪斜量,并根据动力比及歪斜量设定加工时工具变得稳定的条件,并且根据该条件设定加工条件。
图47是表示粗加工时工具的主轴转速及每一刀刃的进给量的组合的例子即粗加工工具条件83的图。图48是表示精加工时工具的主轴转速及每一刀刃的进给量的组合的例子即精加工工具条件84的图。如图47所示,粗加工工具条件83具有多个粗加工时的工具的种类、条件序号n、主轴转速S(单位:min-1)、每一刀刃的进给量fz(单位:mm/tooth)、轴向切削深度Ad(单位:mm)及半径方向切削深度Rd(单位:mm)的组合。如图48所示,精加工工具条件84具有多个粗加工时的工具的种类、条件序号n、主轴转速S(单位:min-1)、每一刀刃的进给量fz(单位:mm/tooth)、轴向切削深度Ad(单位:mm)及半径方向切削深度Rd(单位:mm)的组合。
工具的种类如A、B、……等以标注于工具的记号来包含于粗加工工具条件83及精加工工具条件84的组合。条件序号n为如1、2、3、4、……等标注于各条件的序号。在相同的工具的种类中,以主轴转速S大的顺序标注有条件序号n。主轴转速S为每一分钟的工具主轴的转速。从加工稳定性的观点考虑,主轴转速S在粗加工工具条件83及精加工工具条件84中设定为包含稳定窝的规定值。具体而言,主轴转速S在粗加工工具条件83及精加工工具条件84中设定为30000min-1除以2以上的整数的各值。每一刀刃的进给量fz为自1个刀刃与原材料或材料接触起下一刀刃与原材料或材料接触为止的工具的半径方向的进给量。轴向切削深度Ad为1次加工中沿工具的轴向的方向的加工量(加工长度)。半径方向切削深度Rd为1次加工中沿工具的半径方向的方向的加工量(加工长度)。
控制部12c分别对粗加工时及精加工时,临时设定在步骤S102中选定的机械加工中所使用的工具的主轴转速S及每一刀刃的进给量fz的组合(步骤S104)。具体而言,当在步骤S102中选定了工具A时,控制部12c例如将主轴转速S及每一刀刃的进给量fz的组合设定于条件序号n最小的组合。当使用粗加工工具条件83及精加工工具条件84时,控制部12c在条件序号n为1的组合即主轴转速S为15000min-1及每一刀刃的进给量fz为0.1mm/tooth的组合中进行临时设定。
在步骤S104的处理之后,控制部12c使用加工条件设定用要件中所包含的材料设计模型70或原材料设计模型80的形状信息及材质信息,临时设定粗加工时及精加工时的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd(步骤S105)。以下,举出加工原材料设计模型80的例子,对具体的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd的临时设定的方法进行详细说明。图49是表示原材料设计模型80中主板原材料部的加工顺序的一例的图。图50是表示原材料设计模型80中凸缘原材料部的加工顺序的一例的图。在图49及图50中,虽然在图中省略,但纸面的下侧成为把持部v。控制部12c对主板原材料部的加工以如下方式临时设定加工顺序,即,以图49所示的数字成为主板原材料部的加工顺序的方式,从离把持部v远的一侧朝向近的一侧,即从纸面的上侧朝向下侧的顺序进行加工处理。控制部12c对凸缘原材料部的加工以如下方式临时设定加工顺序,即,以图50所示的数字成为凸缘原材料部的加工顺序的方式,从离主板部远的一侧朝向近的一侧,即从凸缘原材料部的末端侧朝向基端部的顺序进行加工处理。
详细而言,控制部12c在原材料设计模型80的主板原材料部中,以如下方式临时设定加工顺序,即,如图49的第1及第2所示,自在主板原材料部的两面进行粗加工起,如图49的第3、第4、第5及第6所示,在主板原材料部的两面从离把持部v远的一侧朝向近的一侧各分2次进行精加工。并且,控制部12c在原材料设计模型80的主板原材料部中,对图49的比第1至第6更靠近把持部v的一侧,也以如下方式临时设定加工顺序,即,以与图49的第1至第6相同的条件及顺序来进行粗加工及精加工。如图49所示,控制部12c在原材料设计模型80的主板原材料部中,将粗加工时的轴向切削深度Ad设定为沿主板原材料部的高度方向的方向的高度hwr,将粗加工时的半径方向切削深度Rd临时设定为沿主板原材料部的板厚方向的厚度((Tw-twr)/2)。如图49所示,控制部12c在原材料设计模型80的主板原材料部中,将精加工时的轴向切削深度Ad设定为沿主板原材料部的高度方向的方向的高度hwr/2,将精加工时的半径方向切削深度Rd临时设定为沿主板原材料部的板厚方向的厚度((twr-tw)/2)。由此,控制部12c临时设定加工原材料设计模型80的主板原材料部而使其达到与材料设计模型70的主板部的板厚tw相同为止的工具路径。
在本实施方式中,如图49所示,控制部12c在沿主板原材料部的板厚方向的方向上,将原材料设计模型80的主板原材料部的加工分为粗加工及精加工的2个阶段,并将粗加工后的主板原材料部的板厚临时设定为板厚twr,但并不限定于此,也可以分为3个阶段以上。当如本实施方式那样分为2个阶段时,控制部12c优选以将粗加工时的半径方向切削深度Rd即厚度((Tw-twr)/2)与精加工时的半径方向切削深度Rd即厚度((twr-tw)/2)之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定板厚twr。例如,当材质为铝时,控制部12c优选以将厚度((Tw-twr)/2)与厚度((twr-tw)/2)之比设为1/5的倒数即5的方式临时设定板厚twr。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。
在本实施方式中,如图49所示,控制部12c在沿主板原材料部的方向上,将原材料设计模型80的主板原材料部的加工分为3个阶段,但并不限定于此,可以不分,也可以分为2个阶段,还可以分为4个阶段以上。当为本实施方式时,控制部12c优选以将粗加工时的加工区域中的沿主板原材料部的方向的高度即高度hwr与粗加工后的加工区域中的沿主板原材料部的板厚方向的方向的厚度即板厚twr之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定高度hwr及板厚twr。并且,控制部12c优选以将精加工时的加工区域中的沿主板原材料部的方向的高度即高度hwr/2与精加工时的加工区域中的沿主板原材料部的板厚方向的方向的厚度即板厚tw之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定高度hwr。在该情况下,例如,当材质为铝时,控制部12c优选以将厚度((Tw-twr)/2)与厚度((twr-tw)/2)之比设为1/5的倒数即5的方式临时设定板厚twr。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。
或者,当将精加工相对于粗加工的沿主板原材料部的方向的分离阶段数设为X时,控制部12c优选以将精加工时的加工区域中的沿主板原材料部的方向的高度即高度hwr/X与精加工后的加工区域中的沿主板原材料部的板厚方向的方向的厚度即板厚tw之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定X。在该情况下,例如,当材质为铝时,控制部12c优选以将厚度((Tw-twr)/2)与厚度((twr-tw)/2)之比设为1/5的倒数即5的方式临时设定X。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。
控制部12c在原材料设计模型80的凸缘原材料部中以如下方式临时设定加工顺序,即,如图50的第1及第2所示,自在凸缘原材料部的两面进行粗加工起,如图50的第3、第4、第5及第6所示,在凸缘原材料部的两面从离主板原材料部远的一侧朝向近的一侧各分2次进行精加工。并且,控制部12c在原材料设计模型80的凸缘原材料部中,对图50的比第1至第6更靠近主板原材料部的一侧,例如对图50的第7至第12,也以如下方式临时设定加工顺序,即,以与图50的第1至第6相同的条件及顺序进行粗加工及精加工。如图50所示,控制部12c在原材料设计模型80的凸缘原材料部中,将粗加工时的轴向切削深度Ad临时设定为沿凸缘原材料部的高度方向的方向的高度hfr,将粗加工时的半径方向切削深度Rd临时设定为沿凸缘原材料部的板厚方向的厚度((Tf-tfr)/2)。如图50所示,控制部12c在原材料设计模型80的凸缘原材料部中,将精加工时的轴向切削深度Ad临时设定为沿凸缘原材料部的高度方向的方向的高度hfr/2,将精加工时的半径方向切削深度Rd临时设定为沿凸缘原材料部的板厚方向的厚度((tfr-tf)/2)。由此,控制部12c临时设定加工原材料设计模型80的凸缘原材料部而使其达到与材料设计模型70的凸缘的板厚tf相同为止的工具路径。
在本实施方式中,如图50所示,控制部12c在沿凸缘原材料部的板厚方向的方向上,将原材料设计模型80的凸缘原材料部的加工分为粗加工及精加工的2个阶段,并将粗加工后的凸缘原材料部的板厚临时设定为板厚tfr,但并不限定于此,也可以分为3个阶段以上。当如本实施方式那样分为2个阶段时,控制部12c优选以将粗加工时的半径方向切削深度Rd即厚度((Tf-tfr)/2)与精加工时的半径方向切削深度Rd即厚度((tfr-tf)/2)之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定板厚tfr。例如,当材质为铝时,控制部12c优选以将厚度((Tf-tfr)/2)与厚度((tfr-tf)/2)之比设为1/5的倒数即5的方式临时设定板厚tfr。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。
在本实施方式中,如图50所示,控制部12c在沿凸缘原材料部的方向上,将原材料设计模型80的凸缘原材料部的加工分为2个阶段,但并不限定于此,可以不分,也可以分为3阶段以上。当为本实施方式时,控制部12c优选以将粗加工时的加工区域中的沿凸缘原材料部的方向的高度即高度hfr与粗加工后的加工区域中的沿凸缘原材料部的板厚方向的方向的厚度即板厚tfr之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定高度hfr及板厚tfr。并且,控制部12c优选以将精加工时的加工区域中的沿凸缘原材料部的方向的高度即高度hfr/2与精加工时的加工区域中的沿凸缘原材料部的板厚方向的方向的厚度即板厚tf之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定高度hfr。在该情况下,例如,当材质为铝时,控制部12c优选以将厚度((Tf-tfr)/2)与厚度((tfr-tf)/2)之比设为1/5的倒数即5的方式临时设定板厚tfr及X。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。
或者,当将精加工相对于粗加工的沿凸缘原材料部的方向的分离阶段数设为X时,控制部12c优选以将精加工时的加工区域中的沿凸缘原材料部的方向的高度即高度hfr/X与精加工后的加工区域中的沿凸缘原材料部的板厚方向的方向的厚度即板厚tf之比设为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数的方式临时设定X。在该情况下,例如,当材质为铝时,控制部12c优选以将厚度((Tf-tfr)/2)与厚度((tfr-tf)/2)之比设为1/5的倒数即5的方式临时设定X。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。
在步骤S105的处理之后,控制部12c判断在步骤S105中临时设定的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd是否为在步骤S104中临时设定的工具的规格内(步骤S107)。具体而言,控制部12c判断在步骤S105中临时设定的粗加工时及精加工时的各轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd是否为与在步骤S104中临时设定的工具的主轴转速S及每一刀刃的进给量fz组合的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd以下。当临时设定的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd为工具的规格内时(步骤S107中为“是”),控制部12c将处理转到步骤S111。另一方面,当临时设定的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd超过了工具的规格时(步骤S107中为“否”),控制部12c将临时设定的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd修正为工具的规格内的值(步骤S108),并将处理转到步骤S111。当实施步骤S108的处理时,控制部12c可以通过增加分类加工的阶段数,将临时设定的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd修正为工具的规格内的值。
控制部12c在步骤S105中临时设定的粗加工的工具路径及精加工的工具路径中,使用加工条件设定用要件中所包含的材料设计模型70或原材料设计模型80的形状信息及材质信息,计算各粗加工时及各精加工时的加工区域的形状(步骤S111)。具体而言,当加工区域包含于主板原材料部时,控制部12c计算从加工区域的末端至把持部v的沿主板原材料部的方向的高度。例如,当图49所示的第1、第2、第3及第4中的任一个为加工区域时,控制部12c计算与其高度相符的HwR。并且,当加工区域包含于凸缘原材料部时,控制部12c计算从加工区域的末端至与主板原材料部的加工区域相反的一侧的端的沿凸缘原材料部的方向的高度。例如,当图50所示的第1、第2、第3及第4中的任一个为加工区域时,控制部12c计算与其高度相符的HfR。
在步骤S111的处理之后,控制部12c根据在步骤S111中计算出的各粗加工时及各精加工时的加工区域的形状,并使用加工条件设定用要件中所包含的材料设计模型70或原材料设计模型80的形状信息及材质信息,计算各粗加工时及各精加工时的静态刚性的概算值即对加工区域进行加工时的原材料或材料的静态刚性的概算值(步骤S112)。控制部12c在步骤S112的处理中,在对加工区域进行加工时的原材料或材料中,计算加工时可能受到影响的要件的静态刚性的概算值。以下,举出对图49所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工的例子及对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工的例子,对步骤S112的处理中对加工区域进行加工时的原材料或材料的静态刚性的概算值的计算方法进行详细说明。
当对图49所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,与粗加工时的轴向相关的截面惯性矩Iwr使用材料设计模型70的主板部的长度l及原材料设计模型80的主板原材料部的板厚Tw,并如下述式1求出。
[数式1]
当对图49所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,粗加工时的静态刚性的概算值kwr使用原材料的杨氏模量E、在步骤S111中计算出的HwR及由式1求出的截面惯性矩Iwr,并如下述式2求出。
[数式2]
当对图49所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,与精加工时的轴向相关的截面惯性矩Iwf使用材料设计模型70的主板部的长度l及原材料设计模型80的粗加工后的主板原材料部的板厚twr,并如下述式3求出。
[数式3]
当对图49所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,精加工时的静态刚性的概算值kwf使用原材料的杨氏模量E、在步骤S111中计算出的HwR、在步骤S105中设定的hwr、由式1求出的截面惯性矩Iwr及由式3求出的截面惯性矩Iwf,并如下述式4求出。
[数式4]
当对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,与粗加工时及精加工时的主板原材料部的轴向相关的截面惯性矩Ifw使用材料设计模型70的主板部的长度l及原材料设计模型80的主板原材料部的板厚Tw,并如述式5求出。
[数式5]
当对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,与粗加工时的凸缘原材料部的轴向相关的截面惯性矩Ifr使用材料设计模型70的主板部的长度l及原材料设计模型80的凸缘原材料部的板厚Tf,并如述式6求出。
[数式6]
当对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,粗加工时的静态刚性的概算值kfr使用原材料的杨氏模量E、在步骤S111中计算出的HwR、在步骤S111中计算出的HfR、由式5求出的截面惯性矩Ifw及由式6求出的截面惯性矩Ifr,并如下述式7求出。
[数式7]
当对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,与精加工时的凸缘原材料部的轴向相关的截面惯性矩Iff使用材料设计模型70的主板部的长度l及原材料设计模型80的粗加工后的凸缘原材料部的板厚tfr,并如下述式8求出。
[数式8]
当对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时,精加工时的静态刚性的概算值kff使用原材料的杨氏模量E、在步骤S111中计算出的HwR、在步骤S111中计算出的HfR、在步骤S105中设定的hfr、由式5求出的截面惯性矩Ifw、由式6求出的截面惯性矩Ifr及由式8求出的截面惯性矩Iff,并如下述式9求出。
[数式9]
如上所述,在步骤S112的处理中,控制部12c能够计算出对图49所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时的粗加工时的静态刚性的概算值kwr及精加工时的静态刚性的概算值kwf、和对图50所示的原材料设计模型80的第1个加工区域进行加工时的粗加工时的静态刚性的概算值kfr及精加工时的静态刚性的概算值kff。控制部12c使用与其相同的方法,在步骤S112的处理中,在制作在步骤S101中选择的工具路径的区域中所包含的所有加工区域中,计算粗加工时的静态刚性的概算值及精加工时的静态刚性的概算值。
在步骤S112的处理之后,控制部12c根据在步骤S104中临时设定的工具的主轴转速S及每一刀刃的进给量fz和在步骤S105或步骤S108中临时设定的轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd,计算切削力(步骤S113)。以下,对步骤S113的处理中的切削力的计算方法进行详细说明。
切削力Fc的计算所需的切削动力Pc使用在步骤S105或步骤S108中临时设定的轴向切削深度Ad、在步骤S105或步骤S108中临时设定的半径方向切削深度Rd、工具的进给量F及比切削阻力Kc,并如下述式10求出。
[数式10]
在此,工具的进给量F使用在步骤S104中临时设定的工具的主轴转速S、在步骤S104中临时设定的工具的每一刀刃的进给量fz及工具的刀刃数N,并如下述式11表示。
[数式11]
F=S×fz×N[mm/min] ……(式11)
图51是表示每一刀刃的进给量fz与比切削阻力Kc之间的关系的一例的图。如图51所示,比切削阻力Kc根据每一刀刃的进给量fz而具有衰减的关系。该比切削阻力Kc与每一刀刃的进给量fz之间的关系为由工具与原材料或材料的组合确定的关系。并且,该比切削阻力Kc与每一刀刃的进给量fz之间的关系能够使用代表性的关系。在本实施方式中,当具有由工具与原材料或材料的组合确定的关系的数据时,控制部12c能够使用该关系并根据每一刀刃的进给量fz计算比切削阻力Kc。并且,当具有由工具与原材料或材料的组合确定的关系的数据时,控制部12c能够使用在代表性的关系中最适合于工具与原材料或材料的组合的关系并根据每一刀刃的进给量fz计算比切削阻力Kc。
切削力Fc使用由式10表示的切削动力Pc及切削速度Vc计算。切削速度Vc使用工具直径即工具的直径Da及工具的主轴转速S,并以下述式12的方式表示。
[数式12]
切削力Fc使用由式10表示的切削动力Pc及由式12表示的切削速度Vc,并如下述式13求出。
[数式13]
如上所述,在步骤S113的处理中,控制部12c能够计算出工具的切削力Fc。
在步骤S113的处理之后,控制部12c根据在步骤S112中计算出的粗加工时及精加工时各自的静态刚性的概算值和在步骤S113中计算出的切削力Fc,计算歪斜量δ(步骤S114)。具体而言,若汇总所有种类的静态刚性的概算值而记载为k,则控制部12c使用静态刚性的概算值k及切削力Fc,并使用下述式14计算歪斜量δ(单位:μm)。歪斜量δ为切削力Fc与静态刚性的概算值k之比。
[数式14]
在步骤S114的处理之后,控制部12c判断歪斜量δ是否在阈值内(步骤S116)。当判断粗加工时的歪斜量δ时,控制部12c判断粗加工时的歪斜量δ是否为粗加工时的歪斜量的阈值δr以下。当判断精加工时的歪斜量δ时,控制部12c判断精加工时的歪斜量δ是否为与粗加工时的歪斜量的阈值δr不同的精加工时的歪斜量的阈值δf以下。粗加工时的歪斜量的阈值δr大于精加工时的歪斜量的阈值δf。控制部12c优选将粗加工时的歪斜量的阈值δr与精加工时的歪斜量的阈值δf之比设定为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数。例如,当材质为铝时,控制部12c优选将粗加工时的歪斜量的阈值δr与精加工时的歪斜量的阈值δf之比设定为1/5的倒数即5。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。具体而言,粗加工时的歪斜量的阈值δr及精加工时的歪斜量的阈值δf可分别适当地例示100μm及20μm。另外,控制部12c在步骤S116的处理中,利用粗加工时及精加工时来分别进行判断。
当歪斜量δ在阈值内时(步骤S116中为“是”),控制部12c将处理转到步骤S121。另一方面,当歪斜量δ不在阈值内时(步骤S116中为“否”),控制部12c进行减少临时设定的每一刀刃的进给量fz、轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd的修正(步骤S117),并根据所修正的每一刀刃的进给量fz、轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd,实施步骤S111至步骤S116的处理。当仅粗加工时及精加工时中的一个歪斜量δ在阈值内(步骤S116中为“是”),且仅另一歪斜量δ不在阈值内(步骤S116中为“否”)时,控制部12c仅将歪斜量δ在阈值内的处理转到步骤S121,并且仅对歪斜量δ不在阈值内的一方实施步骤S117的处理及步骤S111至步骤S116的处理。控制部12c直至判断为歪斜量δ在阈值内,重复实施步骤S117的处理及步骤S111至步骤S116的处理。
当歪斜量δ在阈值内时(步骤S116中为“是”),控制部12c根据在步骤S112中计算出的粗加工时及各精加工时各自的静态刚性的概算值和在步骤S113中计算出的切削动力Pc,计算动力比γ(步骤S121)。具体而言,若汇总所有种类的静态刚性的概算值而记载为k,则控制部12c使用静态刚性的概算值k及切削动力Pc,且使用下述式15计算动力比γ。动力比γ为切削动力Pc与静态刚性的概算值k之比。
[数式15]
在步骤S121的处理之后,控制部12c判断动力比γ是否在阈值内(步骤S122)。当判断粗加工时的动力比γ时,控制部12c判断粗加工时的动力比γ是否为粗加工时的动力比的阈值γr以下。当判断精加工时的动力比γ时,控制部12c判断精加工时的动力比γ是否为与粗加工时的动力比的阈值γr不同的精加工时的动力比的阈值γf以下。粗加工时的动力比的阈值γr大于精加工时的动力比的阈值γf。控制部12c优选将粗加工时的动力比的阈值γr与精加工时的动力比的阈值γf之比设定为根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数。例如,当材质为铝时,控制部12c优选将粗加工时的动力比的阈值γr与精加工时的动力比的阈值γf之比设定为1/5的倒数即5。在该情况下,能够提高加工处理的成品率,且能够快速进行加工处理。具体而言,粗加工时的动力比的阈值γr及精加工时的动力比的阈值γf可分别适当地例示0.6及0.12。另外,控制部12c在步骤S122的处理中,利用粗加工时及精加工时来分别进行判断。
当动力比γ在阈值内时(步骤S122中为“是”),控制部12c根据临时设定的条件,对在步骤S101中选择的区域制作工具路径(步骤S125),并将处理转到步骤S126。另一方面,当动力比γ不在阈值内时(步骤S122中为“否”),控制部12c进行对标注于所选定的工具的主轴转速S及每一刀刃的进给量fz的组合的条件序号n加1的修正(步骤S123),并根据所修正的主轴转速S及每一刀刃的进给量fz的组合,实施步骤S111至步骤S122的处理。当仅粗加工时及精加工时中的一个动力比γ在阈值内(步骤S122中为“是”),而仅另一动力比γ不在阈值内(步骤S122中为“否”)时,控制部12c仅对动力比γ在阈值内的一方将处理转到步骤S125,且仅对动力比γ不在阈值内的一方实施步骤S123的处理及步骤S111至步骤S122的处理。控制部12c直至判断为动力比γ在阈值内,重复实施步骤S123的处理及步骤S111至步骤S122的处理。
图52是表示加工条件的计算例的一例的图。当对在步骤S101中选择的区域制作工具路径时,如图52所示,控制部12c分别对粗加工时及精加工时,确定轴向切削深度Ad及半径方向切削深度Rd,并分别确定粗加工前的原材料中的加工区域的板厚及高度、粗加工后且精加工前的加工区域的板厚及高度以及精加工后的材料中的加工区域的板厚及高度。
在步骤S125的处理之后,控制部12c判断在整个区域中是否制作了工具路径(步骤S126)。具体而言,控制部12c判断在步骤S64中读入的要件中,对使用加工条件设定用要件来制作工具路径的所有要件是否制作了工具路径。当在整个区域中制作了工具路径时(步骤S126中为“是”),控制部12c结束工具路径制作步骤S66的处理,并将处理转到图28所示的工具路径连接步骤S67。另一方面,当在整个区域中没有制作工具路径时(步骤S126中为“否”),控制部12c将处理转到步骤S101,选择没有制作工具路径的区域(步骤S101),如上所述,对新选择的区域实施步骤S102至步骤S125的处理,然后实施步骤S126的处理。控制部12c直至在整个区域中制作工具路径,重复实施步骤S101至步骤S126的处理。
返回到图28,在步骤S66的处理之后,控制部12c接合在步骤S66中按要件制作出的工具路径,而制作数控程序19(步骤S67)。具体而言,控制部12c根据在步骤S78中制作的工具路径制作用要件中所包含的加工顺序,接合在步骤S66中按要件制作出的工具路径,而制作数控程序19。即,控制部12c以从与离把持部v远的的要件对应的工具路径向与近的要件对应的工具路径的顺序进行接合。并且,控制部12c以与包含凸缘的要件对应的工具路径、与包含交错部的要件对应的工具路径及与包含主板部的要件对应的工具路径的顺序进行接合。并且,控制部12c以与包含沿与轴向正交的方向的端面的要件对应的工具路径及与包含沿轴向的面的要件对应的工具路径的顺序进行接合。另外,关于与包含交错部的要件对应的工具路径及与包含主板部的要件对应的工具路径,控制部12c可以在它们的整体上,从远离把持部v的一侧依次以与各要件对应的工具路径的顺序进行接合。
在步骤S67的处理之后,当通过机械加工装置13的控制部13c使在步骤S67中制作出的数控程序19工作时,控制部12c验证原材料或材料、把持原材料或材料的把持部件及加工原材料或材料的工具是否发生物理干扰(步骤S69)。当在步骤S69的处理中,判断为发生物理干扰时,控制部12c修正数控程序19以免发生物理干扰。当在步骤S69的处理中,判断为不发生物理干扰时,控制部12c不修正数控程序19,而将不发生物理干扰设为已验证的状态。控制部12c在步骤S69的处理之后,对数控程序19实施通过机械加工装置13的控制部13c能够使其工作的处理即后处理,获取通过机械加工装置13的控制部13c能够工作的数控程序19。由此,控制部12c结束一系列数控程序的生成方法的流程。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c将与要件制作步骤S62中制作出的材料的形状相关的要件使用于制作经由要件读入步骤S64对加工动作的路径进行了代码化的工具路径的工具路径制作步骤S66。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够设定与加工形状相应的的加工条件,并根据加工形状,能够制作对加工动作的路径进行了代码化的工具路径。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在要件制作步骤S62中对比材料设计模型70与类似材料设计模型74,通过使与材料设计模型70及类似材料设计模型74相符的部分彼此相互对应而制作要件,在要件读入步骤S64中对在要件制作步骤S62中相互对应的部分,读入类似点及差异点,在工具路径制作步骤S66中,与包含类似点的要件对应的工具路径使用根据类似材料设计模型74制作出的工具路径,与包含差异点的要件对应的工具路径对根据类似材料设计模型74制作出的工具路径能够制作基于差异点进行了变更的工具路径。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够以高精度制作尤其与类似的形状较多的材料的加工相关的数控程序19。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在要件制作步骤S62中,根据材料中所使用的原材料、材料设计模型70的形状的类型、大小、设置于材料设计模型70的凸缘的角度、凸缘的板厚tf的变化的程度及有无鼠洞MH中的至少任一个,能够选择类似材料设计模型74。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够以高精度选择类似材料设计模型74。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c能够在要件制作步骤S62中,提取原材料或材料中所包含的面要件,将在面要件中包含2点之间的距离最长的直线的面要件设定为第1基准面76,将在沿与第1基准面76正交的方向的面要件中包含2点之间的距离最长的直线的面要件设定为第2基准面77,将第1基准面76与第2基准面77的交线设为X轴,将与第1基准面76正交的任一个直线作为Z轴来制作坐标轴78,以制作出的坐标轴78为基准,自动制作原材料或材料的要件。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够以高精度自动制作要件。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在要件制作步骤S62中,能够设定面要件、端部要件及2个以上的面要件交错的交错部要件,并将受到原材料或材料的刚性的影响的一部分面要件、交错部要件设定为使用用于设定加工动作的条件的要件即加工条件设定用要件而制作工具路径的要件。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够仅对根据加工形状而需要设定加工条件的要件有效地设定加工条件。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在要件读入步骤S64中,读入是否设定为使用加工条件设定用要件制作工具路径的要件的信息,在工具路径制作步骤S66中,对设定为加工条件设定用要件的要件,根据加工条件设定用要件制作加工条件,从而能够制作满足加工条件的工具路径。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够仅对根据加工形状需要设定加工条件的要件有效地设定加工条件。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在工具路径制作步骤S66中,根据机械加工中所使用的工具的切削动力Pc与要件的静态刚性的概算值k之比即动力比γ及工具的切削力Fc与静态刚性的概算值k之比即歪斜量δ,能够生成加工条件。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够以高精度仅对根据加工形状需要设定加工条件的要件设定加工条件。并且,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够设定成品率高的加工条件,且能够快速设定加工条件。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在工具路径连接步骤S67中,能够以从与离加工原材料或材料时所把持的把持部v远的要件对应的工具路径向与近的要件对应的工具路径的顺序进行接合。因此,本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法能够生成材料加工的成品率高的数控程序19。
本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法中,控制部12c在数控程序验证步骤S69中,在工具路径连接步骤S67之后,当使制作出的数控程序19工作时,能够验证原材料或材料、把持原材料或材料的把持部件及加工原材料或材料的工具是否发生物理干扰。因此,能够在使用于原材料或材料的加工之前验证能否优选使用数控程序19。
在本实施方式所涉及的要件制作步骤S62中执行的要件制作方法提取所有平面要件,将平面要件中包含2点之间的距离最长的直线的平面要件设定为第1基准面76,将沿与第1基准面76正交的方向的平面要件中包含2点之间的距离最长的直线的平面要件设定为第2基准面77,将第1基准面76与第2基准面77的交线设为X轴,将与第1基准面76正交的任一个直线作为Z轴,以制作坐标轴78,从而能够以制作出的坐标轴78为基准制作材料的要件。因此,在本实施方式所涉及的要件制作步骤S62中执行的要件制作方法能够以高精度自动制作材料的要件。
以下,对机械加工装置13及数控程序19的作用进行说明。图53是表示加工方法的流程的一例的流程图。加工方法为在机械加工装置13中通过控制部13c读取数控程序19并进行处理而被执行的处理方法。利用图53对加工方法进行说明。如图53所示,加工方法包含把持步骤S131及切削加工步骤S132。以下,分别将把持步骤S131及切削加工步骤S132适当简称为步骤S131及步骤S132。
图54是表示把持步骤S131的一例即把持了原材料50的状态的侧视图。图55是表示把持步骤S131的一例即把持了原材料52的状态的侧视图。图56是表示把持步骤S131的一例即把持了原材料56的状态的侧视图。图57是表示把持步骤S131的一例即把持了原材料62的状态的侧视图。图58是表示把持步骤S131的一例即把持了原材料66的状态的侧视图。如图54、图55、图56、图57及图58所示,原材料50、原材料52、原材料56、原材料62及原材料66分别通过把持部v以沿主板部的板厚方向夹入的方式被机械加工装置13的把持部件13v把持。
控制部13c在原材料形状确定***11中,通过把持部v使由通过控制部11c读取原材料形状的确定程序15并进行处理而被执行的原材料形状的确定方法确定的原材料以沿主板原材料部的板厚方向夹入的方式把持于机械加工装置13的把持部件13v(步骤S131)。由此,被把持部件13v把持的原材料的主板原材料部相对于把持部v朝向沿铅垂方向的上侧的方向。而且,被把持部件13v把持的把持部v成为原材料的固定端,没有被把持部件13v把持的原材料的主板原材料部及凸缘原材料部成为原材料的自由端。因此,如此被把持的原材料即便接受加工处理,在原材料内也不会积蓄残余应力,因此能够大幅减少通过加工获得的材料中所积蓄的残余应力。
在步骤S131的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对被机械加工装置13的把持部件13v把持的原材料进行切削加工(步骤S132)。控制部13c使机械加工装置13以编入于数控程序19的工具路径的顺序对原材料进行切削加工。
以下,对切削加工步骤S132进行详细说明。图59是表示切削加工步骤S132的流程的详细的一例的流程图。如图59所示,切削加工步骤S132包含凸缘加工步骤S141、交错部加工步骤S142及主板部加工步骤S143。以下,分别将凸缘加工步骤S141、交错部加工步骤S142及主板部加工步骤S143适当简称为步骤S141、步骤S142及步骤S143。
在切削加工步骤S132中,首先,控制部13c使机械加工装置13对原材料的凸缘原材料部进行切削加工而形成凸缘(步骤S141)。控制部13c使机械加工装置13从与凸缘位置远离把持部v的凸缘相关的凸缘原材料部依次进行切削加工。并且,控制部13c使机械加工装置13从远离凸缘原材料部的主板原材料部的末端部依次进行切削加工。
在步骤S141的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对原材料的交错原材料部进行切削加工而形成交错部(步骤S142)。控制部13c使机械加工装置13从凸缘位置远离把持部v的凸缘交错的交错原材料部依次进行切削加工。并且,控制部13c使机械加工装置13从远离交错原材料部的主板原材料部的一侧依次进行切削加工。
在步骤S142的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对原材料的主板原材料部进行切削加工而形成主板部(步骤S143)。控制部13c使机械加工装置13从主板原材料部的远离把持部v的一侧依次进行切削加工。另外,关于交错原材料部的加工及主板原材料部的加工,控制部13c可以使机械加工装置13在它们的整体上从远离把持部v的一侧依次进行切削加工。
图60是表示切削加工步骤S132的流程的详细的另一例的流程图。如图60所示,切削加工步骤S132包含端面切削加工步骤S151及面切削加工步骤S152。以下,分别将端面切削加工步骤S151及面切削加工步骤S152适当简称为步骤S151及步骤S152。
在切削加工步骤S132中,首先,控制部13c使机械加工装置13对原材料的轴向两端的端面进行切削加工(步骤S151)。控制部13c可以使机械加工装置13分3次对凸缘原材料部的轴向两端的端面、交错原材料部的轴向两端的端面及主板原材料部的轴向两端的端面进行切削加工,也可以1次进行切削加工。
在步骤S151的处理之后,控制部13c使机械加工装置13沿原材料的轴向对面要件等进行切削加工(步骤S152)。控制部13c能够使机械加工装置13按照上述的步骤S141、步骤S142及步骤S143的顺序对沿凸缘原材料部的轴向的两侧的面要件、沿交错原材料部的轴向的两侧的复杂的曲面要件及沿主板原材料部的轴向的两端的面要件进行切削加工。
在切削加工步骤S132的处理之后,控制部13c以容易切开的方式将原材料的切断部加工成与切开的形状相应的多个标签形状之后,对材料与把持部v之间进行切断加工。如此,在机械加工装置13中,控制部13c读取数控程序19并进行处理而由此被执行的处理方法即加工方法,从原材料加工出材料。
本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法为加工处理由本实施方式所涉及的原材料形状确定***11、原材料形状的确定程序15及通过它们进行处理的原材料形状的确定方法确定的原材料而获得材料的加工。并且,本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法中,数控程序19通过本实施方式所涉及的数控程序生成***12、数控程序的生成程序16及通过它们进行处理的数控程序的生成方法而生成。因此,本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法能够根据加工形状,从尽量小的原材料形状进行减少了原材料或材料的内部所积蓄的残余应力的加工,因此能够进行高效率、高精度、快速且成品率高的加工。
本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法以凸缘加工步骤S141、交错部加工步骤S142、主板部加工步骤S143的顺序进行,因此从离把持部v远的一侧向近的一侧依次进行加工,因此在加工中比加工区域更靠近把持部v的一侧的静态刚性的概算值不会减少,因此能够进行成品率更高的加工。
本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法以端面切削加工步骤S151及面切削加工步骤S152的顺序进行,因此能够进行更高效率且更快速的加工。
本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法以编入于数控程序19的方式,在凸缘加工步骤S141及交错部加工步骤S142中,均在加工中,以使凸缘原材料部或主板原材料部的高度与凸缘原材料部或主板原材料部的板厚之比达到根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数以下例如当材质为铝时达到参数1/5的倒数即5以下的方式进行加工处理。因此,本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法能够进行更快速且成品率高的加工。
本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法以编入于数控程序19的方式,在凸缘加工步骤S141、交错部加工步骤S142及主板部加工步骤S143中的任一步骤中,进行用于使原材料接近材料形状的切削加工及粗加工,在粗加工之后,进行用于将原材料精整为材料形状的切削加工即精加工。因此,本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法能够进行更高效率、更快速且更高精度的加工。
本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法以编入于数控程序19的方式,以使粗加工的加工余量与精加工的加工余量之比达到根据材质刚性而预先确定的基于材质的参数的倒数以下例如当材质为铝时达到参数1/5的倒数即5以下的方式进行加工处理。因此,本实施方式所涉及的机械加工装置13、数控程序19及通过它们进行处理的加工方法能够进行更高效率、更快速且更高精度的加工。
以下,对包含以图44所示的凸缘钻孔加工要件EL3及主板部钻孔加工要件EL6来例示的钻孔加工要件时的加工方法进行说明。图61是表示包含钻孔步骤S163的加工方法的流程的详细的一例的流程图。如图61所示,包含钻孔加工要件时的加工方法包括钻孔前精加工步骤S161、钻孔区域粗加工步骤S162、钻孔步骤S163及钻孔区域精加工步骤S164。以下,分别将钻孔前精加工步骤S161、钻孔区域粗加工步骤S162、钻孔步骤S163及钻孔区域精加工步骤S164适当简称为步骤S161、步骤S162、步骤S163及步骤S164。
图62是表示包含钻孔加工部位92的主板原材料部91的加工顺序的一例的图。图63是表示包含钻孔加工部位95的凸缘原材料部94的加工顺序的一例的图。在图62及图63中,虽然在图中省略,但纸面的下侧成为把持部v。控制部13c使机械加工装置13以图62所示的数字的顺序即从离把持部v远的一侧朝向近的一侧的顺序,从纸面的上侧朝向下侧依次对主板原材料部91进行切削加工。控制部13c使机械加工装置13以图63所示的数字的顺序即从离主板部远的一侧朝向近的一侧的顺序对凸缘原材料部94进行切削加工。
在包含以图44所示的主板部钻孔加工要件EL6来例示的钻孔加工要件时的加工方法中,当存在比钻孔加工部位92更远离把持部v的区域时,即在比图62所示的主板原材料部91更靠图62的纸面的上侧存在加工区域时,控制部13c使机械加工装置13对该加工区域进行精加工(步骤S161)。当不存在比钻孔加工部位92更远离把持部v的区域时,即当比图62中图示的主板原材料部91更靠图62的纸面的上侧不存在加工区域时,控制部13c可以省略步骤S161的处理。
在步骤S161的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对包含钻孔加工部位92的区域即图62所示的第1及第2区域进行粗加工(步骤S162)。在步骤S162的处理之后,当存在比钻孔加工部位92更远离把持部v的区域即图62所示的第3及第4区域时,控制部13c使机械加工装置13对该第3及第4区域进行精加工。然后,控制部13c使机械加工装置13对钻孔加工部位92即图62所示的第5区域进行钻孔加工(步骤S163)。在步骤S163的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对包含钻孔加工区域的区域即图62所示的第6及第7区域进行精加工(步骤S164)。在步骤S164的处理之后,与上述加工处理相同,控制部13c使机械加工装置13进行图62所示的第8至第13的加工处理。
在包含以图44所示的凸缘钻孔加工要件EL3来例示的钻孔加工要件时的加工方法中,当存在比钻孔加工部位95更远离主板部及把持部v的区域时,即在比图63所示的凸缘原材料部94更靠图63的纸面的右侧存在加工区域时,控制部13c使机械加工装置13对该加工区域进行精加工(步骤S161)。当不存在比钻孔加工部位95更远离主板部及把持部v的区域,即在比图63中图示的凸缘原材料部94更靠图63的纸面的右侧不存在加工区域时,控制部13c可以省略步骤S161的处理。
在步骤S161的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对包含钻孔加工部位95的区域即图63所示的第1及第2区域进行粗加工(步骤S162)。在步骤S162的处理之后,当存在比钻孔加工部位95更远离主板部及把持部v的区域即图63所示的第3及第4区域时,控制部13c使机械加工装置13对该第3及第4区域进行精加工。然后,控制部13c使机械加工装置13对钻孔加工部位95即图63所示的第5区域进行钻孔加工(步骤S163)。在步骤S163的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对包含钻孔加工区域的区域即图63所示的第6及第7区域进行精加工(步骤S164)。在步骤S164的处理之后,与上述加工处理相同,控制部13c使机械加工装置13进行图63所示的第8至第13的加工处理。
在包含钻孔加工要件时的加工方法中,在进行了钻孔区域的粗加工即钻孔区域粗加工步骤S162之后,在进行钻孔区域的精加工即钻孔区域精加工步骤S164之前,进行钻孔步骤S163。因此,在钻孔步骤S163中无需钻孔加工至粗加工区域,且能够将在钻孔步骤S163中可能***的表面通过钻孔区域精加工步骤S164精整为所希望的形状。由此,包含该钻孔加工要件时的加工方法能够以快速且高精度进行钻孔加工。
在包含钻孔加工要件时的加工方法中,在进行比钻孔区域更远离把持部的区域的精加工即钻孔前精加工步骤S161之后,在进行钻孔区域的精加工即钻孔区域精加工步骤S164之前,进行钻孔步骤S163。因此,在钻孔步骤S163中能够防止进行钻孔前精加工步骤S161时静态刚性降低。由此,包含该钻孔加工要件时的加工方法对比钻孔区域更远离把持部的区域的加工,也能够以快速且高精度进行加工。
以下,对包含凹陷部形成加工要件时的加工方法进行说明。图64是表示包含凹陷部形成步骤S174的加工方法的流程的详细的一例的流程图。如图64所示,包含凹陷部形成加工要件时的加工方法包括凹陷部形成前精加工步骤S171、凹陷部形成区域粗加工步骤S172、凹陷部形成区域精加工步骤S173及凹陷部形成步骤S174。以下,分别将凹陷部形成前精加工步骤S171、凹陷部形成区域粗加工步骤S172、凹陷部形成区域精加工步骤S173及凹陷部形成步骤S174适当简称为步骤S171、步骤S172、步骤S173及步骤S174。
图65是表示包含凹陷部形成部位98的主板原材料部97的加工顺序的一例的图。在图65中,纸面的下侧成为把持部v。控制部13c使机械加工装置13以图65所示的数字的顺序即从离把持部v远的一侧朝向近的一侧的顺序,从纸面的上侧朝向下侧依次对主板原材料部97进行切削加工。
在包含凹陷部形成加工要件时的加工方法中,当存在比凹陷部形成部位98更远离把持部v的区域时,即在比图65所示的主板原材料部97更靠图65的纸面的上侧存在加工区域时,控制部13c使机械加工装置13对该加工区域进行精加工(步骤S171)。当不存在比凹陷部形成部位98更远离把持部v的区域时,即在比图65中图示的主板原材料部97更靠图65的纸面的上侧不存在加工区域时,控制部13c可以省略步骤S171的处理。
在步骤S171的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对包含凹陷部形成部位98的区域的一部分即图65所示的第1及第2区域进行粗加工(步骤S172)。在步骤S172的处理之后,当存在比凹陷部形成部位98更远离把持部v的区域时,控制部13c使机械加工装置13对该区域进行精加工。然后,控制部13c使机械加工装置13对包含凹陷部形成部位98的区域的一部分即图65所示的第3、第4、第5及第6区域进行精加工(步骤S173)。在步骤S173的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对凹陷部形成部位98的一部分即图65所示的第7区域进行凹陷部形成加工(步骤S174)。另外,控制部13c可以使机械加工装置13对凹陷部形成部位98的一部分即图65所示的第7区域不是以1个阶段来进行凹陷部形成加工,而是分多个阶段来进行凹陷部形成加工。
并且,在从步骤S171至步骤S174的一系列处理中,在对图65所示的第7区域进行凹陷部形成加工之后,控制部13c再返回到步骤S172,而使机械加工装置13对包含凹陷部形成部位98的区域的一部分即图65所示的第8及第9区域进行粗加工(步骤S172)。在该步骤S172的处理之后,当存在比凹陷部形成部位98更远离把持部v的区域时,控制部13c使机械加工装置13对该区域进行精加工。然后,控制部13c使机械加工装置13对包含凹陷部形成部位98的区域的一部分即图65所示的第10、第11、第12及第13区域进行精加工(步骤S173)。在该步骤S173的处理之后,控制部13c使机械加工装置13对凹陷部形成部位98的一部分即图65所示的第12及第15区域依次进行凹陷部形成加工(步骤S174)。另外,控制部13c可以使机械加工装置13对凹陷部形成部位98的一部分即图65所示的第12及第15区域不是以2个阶段来进行凹陷部形成加工,而是分3个阶段以上来进行凹陷部形成加工。
在包含凹陷部形成加工要件时的加工方法中,按照包含凹陷部形成部位98的区域的精加工的加工间距即图65所示的第3至第6及第10至第14的加工间距,在凹陷部形成区域精加工步骤S173之后依次进行凹陷部形成步骤S174。因此,在凹陷部形成步骤S174中能够防止进行凹陷部形成前精加工步骤S171、凹陷部形成区域粗加工步骤S172及凹陷部形成区域精加工步骤S173时静态刚性降低。由此,包含凹陷部形成加工要件时的加工方法对比形成凹陷部的区域更远离把持部的区域的加工,也能够以快速且高精度进行加工。
符号说明
10-材料加工***,11-原材料形状确定***,11c、12c、13c-控制部,12-数控程序生成***,13-机械加工装置,15-原材料形状的确定程序,16-数控程序的生成程序,17-计算机辅助设计程序,18-计算机辅助制造程序,19-数控程序,20、22、24、26、28、32、34、36、38-材料,20w、22w、24w、26w、28w、32w、34w、36w、38w-主板部,22f、24f、26f1、26f2、28f1、28f2、32f、34f、36f1、36f2、38f1、38f2-凸缘,22m、24m、26m、28m、32m、34m、36m、38m-交错部,41-曲面部,42-锥部,43、44-高低差部,50、52、54、56、58、62、64、66、68-原材料,50W、52W、54W、56W、58W、62W、64W、66W、68W-主板原材料部,52F、54F、56F1、56F2、58F1、58F2、62F、64F、66F1、66F2、68F1、68F2-凸缘原材料部,52M、54M、56M、58M、62M、64M、66M、68M-交错原材料部,70-材料设计模型,72-识别条件,74-类似材料设计模型,76-第1基准面,77-第2基准面,78-坐标轴,79-模型要件名,80-原材料设计模型,82-要件分割方法,83-粗加工工具条件,84-精加工工具条件,91、97-主板原材料部,92、95-钻孔加工部位,94-凸缘原材料部,98-凹陷部形成部位。
Claims (19)
1.一种原材料形状的确定方法,其为确定材料的加工中所使用的原材料的形状的方法,所述材料具有:主板部,为板状且沿轴向延伸形成,并且包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件;及至少1个以上的凸缘,沿所述轴向延伸形成,且从所述主板部沿与所述面要件交叉的方向延伸设置,所述原材料形状的确定方法的特征在于,包括:
材料信息获取步骤,获取所述材料的形状信息;
凸缘分类步骤,根据所获取的所述材料的形状信息,对所述凸缘进行分类;
把持部设定步骤,根据所获取的所述材料的形状信息及基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息,在所述主板部的任一侧端部设定在加工所述材料时把持的把持部;及
原材料形状计算步骤,根据在所述材料信息获取步骤中获取的所述材料的形状信息、基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息及基于所述把持部设定步骤的所述把持部的设定信息,计算所述原材料的形状。
2.根据权利要求1所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
所述凸缘分类步骤中,将位于所述主板部的任一侧端部的一个面侧的所述凸缘分类为L型凸缘,将位于所述主板部的任一侧端部的两个面侧的所述凸缘分类为T型凸缘,将位于除了所述主板部的端部以外的一个面侧的所述凸缘分类为卜型凸缘,将位于除了所述主板部的端部以外的两个面侧的所述凸缘分类为+型凸缘。
3.根据权利要求2所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
所述把持部设定步骤中,当在所述主板部的两侧端部具有所述L型凸缘或所述T型凸缘时,在所述主板部的任一侧端部设定所述把持部,当在所述主板部的任一侧端部具有所述L型凸缘或所述T型凸缘时,在不具有所述L型凸缘或所述T型凸缘的一侧的所述主板部的端部设定所述把持部,当不具有所述L型凸缘或所述T型凸缘时,在离所述+型凸缘远的一侧的所述主板部的端部或所述卜型凸缘与所述主板部所形成的角度成为直角或钝角的一侧的所述主板部的端部设定所述把持部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
所述原材料形状计算步骤根据所述主板部的高度、宽度及所述轴向的长度;所述凸缘的分类信息;所述凸缘的基端部在所述主板部中的位置即凸缘位置;在所述主板部与所述凸缘之间形成的角度即凸缘角度、从所述主板部至所述凸缘的末端部的长度即凸缘高度、所述凸缘的宽度及所述轴向的长度;以及设定有所述把持部的位置,计算所述原材料的形状。
5.根据权利要求4所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
所述原材料形状计算步骤包括:
主板部原材料高度计算步骤,根据所述主板部的高度、外周加工余量即多余量的高度、所述把持部的高度及设置于所述主板部的端部与所述把持部之间的切断部的高度之和计算主板部原材料高度,该主板部原材料高度为包含于所述原材料并且在加工成所述主板部之前的主板原材料部中沿所述主板部且沿与所述轴向正交的方向延伸的长度;
主板部原材料长度计算步骤,根据所述主板部的所述轴向的长度与所述多余量的2倍的长度之和计算在所述主板原材料部中沿所述主板部且沿所述轴向延伸的长度即主板部原材料长度;
主板部原材料板厚计算步骤,将在所述主板原材料部中沿与所述主板部正交的方向延伸的长度即主板部原材料板厚计算为从所述主板部原材料高度减去所述把持部的高度的值及依赖于所述原材料的材质而确定的规定比率的乘积以上的长度;
凸缘原材料高度计算步骤,根据所述凸缘高度与所述多余量的高度之和计算凸缘原材料高度,该凸缘原材料高度为包含于所述原材料并且在加工成所述凸缘的凸缘原材料部中沿所述凸缘且沿与所述轴向正交的方向延伸的长度;
凸缘原材料长度计算步骤,根据所述凸缘的所述轴向的长度与所述多余量的2倍的长度之和计算在所述凸缘原材料部中沿所述凸缘且沿所述轴向延伸的长度即凸缘原材料长度;及
凸缘原材料板厚计算步骤,将在所述凸缘原材料部中沿与所述凸缘正交的方向延伸的长度即凸缘原材料板厚计算为所述凸缘原材料高度及所述规定比率的乘积以上的长度。
6.根据权利要求5所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
所述原材料形状计算步骤还包括:
凸缘原材料板厚校正步骤,当所述凸缘为L型凸缘或T型凸缘时,校正所述凸缘原材料板厚,确保所述凸缘中所述主板部的端部侧的所述多余量。
7.根据权利要求5或6所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
在所述原材料形状计算步骤中还包括:
原材料高度计算步骤,根据所述主板部原材料高度、所述凸缘位置、所述凸缘原材料高度及所述凸缘角度的正弦的乘积以及所述凸缘原材料板厚及所述凸缘角度的余弦的乘积,计算所述原材料的高度即原材料高度;
原材料长度计算步骤,将所述主板部原材料长度及所述凸缘原材料长度中的较大的长度作为所述原材料的长度即原材料长度来计算;及
原材料宽度计算步骤,根据所述主板部原材料板厚、所述凸缘原材料高度及所述凸缘角度的余弦的乘积以及所述凸缘原材料板厚及所述凸缘角度的正弦的乘积,计算所述原材料的宽度即原材料宽度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的原材料形状的确定方法,其特征在于,
在所述原材料形状计算步骤中还包括:
校正步骤,当所述主板部或所述凸缘包含曲面部、锥部及高低差部中的任一个时,将所述主板部或所述凸缘的最厚部的厚度作为所述主板部或所述凸缘的宽度来校正所述原材料的形状。
9.一种加工方法,其特征在于,包括:
把持步骤,通过所述把持部把持由权利要求1至8中任一项所述的原材料形状的确定方法确定的所述原材料;及
切削加工步骤,从离所述把持部远的部分向近的部分依次对所述原材料进行切削加工。
10.根据权利要求9所述的加工方法,其特征在于,
所述切削加工步骤包括:
凸缘加工步骤,对包含于所述原材料且加工成所述凸缘的凸缘原材料部进行切削加工而形成所述凸缘;
交错部加工步骤,在所述凸缘加工步骤之后,对所述凸缘原材料部与包含于所述原材料且加工成所述主板部的主板原材料部交错的部分即交错原材料部进行切削加工而形成所述凸缘与所述主板部的交错部;及
主板部加工步骤,在所述交错部加工步骤之后,对所述主板原材料部进行切削加工而形成所述主板部。
11.根据权利要求10所述的加工方法,其特征在于,
在所述凸缘加工步骤、所述交错部加工步骤及所述主板部加工步骤中,均在对所述轴向两端的端面进行切削加工之后,对沿所述轴向的面进行切削加工。
12.根据权利要求10或11所述的加工方法,其特征在于,
在所述凸缘加工步骤及所述主板部加工步骤中,均在加工中,所述凸缘原材料部或所述主板原材料部的板厚相对于所述凸缘原材料部或所述主板原材料部的高度的比率根据所述原材料的材质而发生变化。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的加工方法,其特征在于,
在所述凸缘加工步骤、所述交错部加工步骤及所述主板部加工步骤中,均进行用于使所述原材料接近所述材料的形状的切削加工即粗加工,在所述粗加工之后,进行工具的转速、加工余量及加工间距均小于所述粗加工且用于将所述原材料精整为所述材料的形状的切削加工即精加工。
14.根据权利要求13所述的加工方法,其特征在于,
所述精加工的加工余量相对于所述粗加工的加工余量的比率根据所述原材料的材质而发生变化。
15.根据权利要求13或14所述的加工方法,其特征在于,还包括:
钻孔步骤,对所述原材料进行钻孔,
所述钻孔步骤在进行了所述钻孔区域的所述粗加工之后,在进行所述钻孔区域的所述精加工之前进行。
16.根据权利要求13或14所述的加工方法,其特征在于,还包括:
钻孔步骤,对所述原材料进行钻孔,
所述钻孔步骤在进行比所述钻孔区域更远离所述把持部的区域的所述精加工之后,在进行所述钻孔区域的所述精加工之前进行。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的加工方法,其特征在于,还包括:
凹陷部形成步骤,在所述原材料中形成凹陷部,
所述凹陷部形成步骤按照形成所述凹陷部的区域的所述精加工的加工间距,在所述精加工之后依次进行。
18.一种原材料形状的确定***,其为确定材料的加工中所使用的原材料的形状的***,所述材料具有:主板部,为板状且沿轴向延伸形成,并且包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件;及至少1个以上的凸缘,沿所述轴向延伸形成,且从所述主板部沿与所述面要件交叉的方向延伸设置,所述原材料形状的确定***的特征在于,
包含控制部,
所述控制部执行如下各步骤:
材料信息获取步骤,获取所述材料的形状信息;
凸缘分类步骤,根据所获取的所述材料的形状信息,对所述凸缘进行分类;
把持部设定步骤,根据所获取的所述材料的形状信息及基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息,在所述主板部的任一侧端部设定在加工所述材料时把持的把持部;及
原材料形状计算步骤,根据在所述材料信息获取步骤中获取的所述材料的形状信息、基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息及基于所述把持部设定步骤的所述把持部的设定信息,计算所述原材料的形状。
19.一种原材料形状的确定程序,其使计算机确定材料的加工中所使用的原材料的形状,所述材料具有:主板部,为板状且沿轴向延伸形成,并且包括包含2点之间的距离最长的直线的面要件;及至少1个以上的凸缘,沿所述轴向延伸形成,且从所述主板部沿与所述面要件交叉的方向延伸设置,所述原材料形状的确定程序的特征在于,使计算机执行如下步骤:
材料信息获取步骤,获取所述材料的形状信息;
凸缘分类步骤,根据所获取的所述材料的形状信息,对所述凸缘进行分类;
把持部设定步骤,根据所获取的所述材料的形状信息及基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息,在所述主板部的任一侧端部设定在加工所述材料时把持的把持部;
原材料形状计算步骤,根据在所述材料信息获取步骤中获取的所述材料的形状信息、基于所述凸缘分类步骤的所述凸缘的分类信息及基于所述把持部设定步骤的所述把持部的设定信息,计算所述原材料的形状。
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