JP2003181745A - 三次元加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラムされたコンピュータによってフラ
イス盤等を用いて行う三次元加工において、他のシステ
ムで作成された型の異なる図形情報を取り込んで一つの
曲面式に統合し、滑らかな曲面加工を可能とすること。 【解決手段】 切削曲面が楕円球等の回転二次曲面を有
する切削工具を用いて、プログラムされたコンピュータ
によって工作物に対して三次元加工を行う加工方法。曲
面、曲線を表す複数の型の異なる図形情報（曲面定義式
を含む）を基礎とする複数の曲面を変数ｕ，ｖに関する
統一式で定義し、該統一式を用いて求めた一点Ｓ（ｕ，
ｖ）での法線ベクトルＮに対して、先端半径ｒ_p，ｒ_nを
有する切削工具の中心走行点を求める。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、フライス等の工作
機械で工作物に三次元加工を行うための加工方法、詳し
くは、切削曲面が回転二次曲面を有する切削工具による
切削曲面及び切削工具の切削移動中心軌跡の演算制御を
含む三次元加工方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、コンピュータを利用して金属材料
に三次元加工を行う試みが種々開発され、実用に供され
ている。この種の三次元加工においては、切削工具の走
行によって切削される曲面（切削走行）を基準とする３
軸切削と、切削工具の移動中心軌跡（中心走行）を基準
とする２．５軸切削とに大別される。 【０００３】いずれの切削方法においても、従来、切削
曲面は個別に張られ、乗り移り切削することによって異
なる曲面を連続的に削り出していた。例えば、図８に示
すように、三つの曲面＃ｉ，＃ｊ，＃ｋを個別に定義し
（曲面＃ｉに関するｕ，ｖ、曲面＃ｊに関するｕ，ｖ、
曲面＃ｋに関するｕ，ｖ）、曲面＃ｉ、曲面＃ｋ、曲面
＃ｊへと順次乗り移りつつ切削していた。このとき、曲
面の特性（座標系）に関係しない切削方向γによって一
連の軌跡の算出がなされた。この場合、曲面の特性によ
らない切削がなされ、曲面の起伏によっては切削が粗く
なったり、あるいは必要以上に細かくなって無駄な切削
を生じていた。さらには、曲面の乗り移り時における工
具の干渉を回避するためのチェック計算が多くなされ、
計算時間が多くなるという問題点を有していた。 【０００４】この点に鑑みて、本発明者は特公平８−１
５７０１号公報に記載されているように、特性の異なる
複数の曲面を４次以下の多項式で定義して切削曲面を算
出する三次元加工方法を提案した。この方法によれば、
四則計算で簡単に根を求めることができ、変数ｕ，ｖか
ら曲面上の点の決定、逆に曲面上の直交座標値（ｘ，
ｙ，ｚ）からｕ，ｖの決定を高速で処理することができ
る。しかし、他のシステムで作られた曲面式を前記方法
を実行するコンピュータに取り込んで演算制御する場
合、曲面は通常、Ｓｐｌｉｎｅ、Ｂ−ｓｐｌｉｎｅ、Ｎ
ｕｒｂｕｓ、Ｂｅｚｉｅｒ等によって定義されており、
必ずしも多項式で表わされているとは限らず、何らかの
変換が必要である。 【０００５】本発明者は、さらに、特許第２８２４４２
４号公報に記載されているように、種々の複数の曲面定
義式を一つの有理式で定義し、切削に必要な曲面上の交
点Ｓ（ｕ，ｖ）を算出する三次元加工方法を提案した。
この方法は有理式の根を得ることに帰し、種々の型の曲
面定義式を変数ｕ，ｖに関する一つの曲面式に統合で
き、切削走行の計算に関する時間の短縮、加工精度の向
上を図ることができた。しかしながら、現在では、さら
に種々の型の曲面定義式が採用されており、算式では表
わすことができない解析関数で表わされるものもあり、
一つの有理式で統合できない事態が生じている。 【０００６】本発明者は、さらに、特許第３２０１７５
１号公報に記載されているように、曲面、曲線を表わす
複数の型の異なる定義式が代数的方法で解が求まるか、
又は解析的方法で解が求まるかを判別し、この判別結果
に基づいて代数的方法又は解析的方法で複数の定義式を
基礎とする複数の曲面を変数ｕ，ｖに関する統一式で定
義する３次元加工方法を提案した。この方法によれば、
様々な形式で表わされている曲面、曲線を直接的に相互
に扱うことが可能になり、型の異なる複数の定義式から
得られた曲面、曲線は高精度となる。 【０００７】一方、特公平４−４３７２６号公報には、
切削曲面が楕円球等の回転二次曲面を有する切削工具を
用いた曲面加工方法が開示されている。この加工方法に
よれば、加工面の曲率変化に応じて曲率の異なった切刃
部分を適正に使い分けることにより、加工面の表面精度
及び加工効率が格段に向上する。 【０００８】そこで、本発明の目的は、前記した切削曲
面が回転二次曲面を有する切削工具を用いて、曲面、曲
線を表す複数の型の異なる図形情報（定義式を含む）を
基礎として、迅速な演算で好ましい形状の曲面加工を実
行できる三次元加工方法を提供することにある。 【０００９】 【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る三次元加工方法は、切削曲面が回転二
次曲面を有する切削工具を用いて、プログラムされたコ
ンピュータによって工作物に対して互いに直交するｘ
軸、ｙ軸、ｚ軸を含む三次元加工を行う加工方法におい
て、曲面、曲線を表す複数の型の異なる図形情報を基礎
とする複数の曲面を変数ｕ，ｖに関する統一式で定義す
る工程と、この統一式を用いて求めた一点Ｓ（ｕ，ｖ）
での法線ベクトルＮに対して、先端径ｒ_p，ｒ_nを有する
切削工具の中心走行点Ｐを下式（１）で求める工程と、
該中心走行点Ｐに従って切削工具を走行させ、工作物を
加工する工程とを備えたことを特徴とする。 【００１０】 【数２】 【００１１】ｒ＝ｒ_n／ｒ_p ｄ＝√（１＋（ｒ²−１）ｎ²） とすると、 Ｐ（ｕ，ｖ）＝（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ） Ｐｘ＝Ｓｘ＋ｒ_pｎｘ／ｄ Ｐｙ＝Ｓｙ＋ｒ_pｎｙ／ｄ Ｐｚ＝Ｓｚ＋ｒ_n ²ｎｚ／ｒ_pｄ 【００１２】本発明において、曲面、曲線を表す複数の
型の異なる図形情報（定義式を含む）を基礎として複数
の曲面を変数ｕ，ｖに関する統一式で定義するとは、以
下の方法を含む。 【００１３】例えば、特公平８−１５７０１号公報に記
載されているように、図形情報として与えられた特性の
異なる複数の曲面を、変数ｕ，ｖに関する以下の多項式
で定義し、一体面として切削曲面を算出する。そして、
該多項式で定義された切削曲面から前式（１）を用いて
切削工具の中心走行点Ｐを求める。 【００１４】 【数３】 【００１５】あるいは、特許第２８２４４２４号公報に
記載されているように、曲面、曲線を表す複数の型の異
なる定義式に基づいて複数の曲面を変数ｕ，ｖに関する
一つの有理式で定義し、該有理式で定義された切削曲面
から前式（１）を用いて切削工具の中心走行点Ｐを求め
る。 【００１６】あるいは、特許第３２０１７５１号公報に
記載されているように、曲面、曲線を表わす複数の型の
異なる定義式が代数的方法で解が求まるか、又は解析的
方法で解が求まるかを判別し、この判別結果に基づいて
代数的方法又は解析的方法で複数の定義式を基礎とする
複数の曲面を変数ｕ，ｖに関する統一式で定義し、該統
一式で定義された切削曲面から前式（１）を用いて切削
工具の中心走行点Ｐを求める。 【００１７】本発明によれば、切削曲面が楕円球等の回
転二次曲面を有する切削工具を用いるため、加工面の曲
率変化に応じて曲率の異なった切刃部分を適正に使い分
けることにより、加工面の表面精度及び加工効率が格段
に向上する。しかも、前式（１）を用いて切削工具の中
心走行点Ｐを求めるため、迅速な演算で好ましい形状の
曲面加工を実行できる。 【００１８】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る三次元加工方
法の実施形態について添付図面を参照して説明する。 【００１９】（装置の説明）図１は本発明の加工方法を
実施するための装置の概略構成を示し、工作機械本体１
はベース２上にテーブル３を備え、コラム４上に切削工
具６を有する加工ヘッド５を取り付けたものである。テ
ーブル３はＸ軸ＤＣモータ１０及びＹ軸ＤＣモータ１１
にてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。加工ヘッド５
はＺ軸ＤＣモータ１２にてＺ軸方向に駆動される。速度
制御は各モータ１０，１１，１２へ各制御ユニット１
５，１６，１７から制御信号が出力されることで行われ
る。 【００２０】一方、図形の入力／制御系は、１６ビット
ないし３２ビットのコンピュータ２０、テープリーダ２
１、制御盤２２にて構成されている。テープリーダ２１
はＪＩＳ（日本工業規格）で定めたＮＣデータ、特に、
プログラムフォーマットとしてのＧコードを読み出す。
コンピュータ２０にはユーザによって３画面あるいは斜
視図として切削すべき図形情報が入力される。コンピュ
ータ２０は記録媒体としてのフロピーディスク２０ａに
格納されている制御プログラムをＣＰＵ２４に転送し、
以下に説明する演算を行う。 【００２１】制御盤２２は機械操作パネル２３を備える
と共に、ＣＰＵ２４を内蔵し、このＣＰＵ２４の入力ポ
ートａにはコンピュータ２０及びテープリーダ２１から
の図形情報等が転送される。ＣＰＵ２４は入力された図
形情報から切削データを生成し、その出力ポートｂ，
ｃ，ｄから制御信号として前記制御ユニット１５，１
６，１７へ出力する。 【００２２】以下、ＣＰＵ２４による切削データの生成
について詳述する。 （曲面）図２に示すように、曲面は直交座標系に関して
独立した二つの変数ｕ，ｖに対して定義される。つま
り、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１なるｕ，ｖに対して、空間
の一点を確定すべき基準（関数）Ｓが定められる。 【００２３】この基準Ｓが微分可能（滑らか）であると
き、Ｓは曲面である。即ち、ｕ，ｖに関する微分可能な
関数ｘ，ｙ，ｚによって、 ｘ＝ｘ（ｕ，ｖ） ｙ＝ｙ（ｕ，ｖ） ｚ＝ｚ（ｕ，ｖ） とするとき、 Ｓ（ｕ，ｖ）＝（ｘ，ｙ，ｚ） とすることによって定義されるＳが曲面であり、微分可
能であることにより、法線ベクトルに関して、 ηＳ／ηｕ ηＳ／ηｖ が存在する。さらに、本発明においては、トウィストベ
クトル η²Ｓ／ηｕηｖ が存在するものとする。 【００２４】図３に示す切削工具６、即ち、切削曲面が
楕円球である切削工具６を走行させて曲面Ｓを切削する
本実施形態において、工具６の先端は一定の径ｒ_p、ｒ_n
を有する。工具６の先端径を簡略化して半径Ｒとする
と、工具切削部の中心は曲面Ｓに対して、法線方向に半
径Ｒだけ離れた位置となる。即ち、工具６の中心走行を
求めるには、法線ベクトルＮを定めなければならない。 【００２５】曲面＃ｓ上の一点Ｓ（ｕ，ｖ）において、 【００２６】 【数４】 【００２７】とするとき、Ｓ（ｕ，ｖ）を通ってＲｕ，
Ｒｖを含む平面を接平面（図２中斜線を付した平面）と
いい、法線ベクトルＮは、 Ｎ＝Ｒｕ×Ｒｖ として定められる。この法線ベクトルＮに対して、先端
径がｒ_p、ｒ_nである工具６の中心走行点Ｐは、以下の式
（１）で定められる。 【００２８】 【数５】 【００２９】ｒ＝ｒ_n／ｒ_p ｄ＝√（１＋（ｒ²−１）Ｎ²） とすると、 Ｐ（ｕ，ｖ）＝（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ） Ｐｘ＝Ｓｘ＋ｒ_pＮｘ／ｄ Ｐｙ＝Ｓｙ＋ｒ_pＮｙ／ｄ Ｐｚ＝Ｓｚ＋ｒ_n ²Ｎｚ／ｒ_pｄ 【００３０】ところで、曲面＃ｓはｕ，ｖに関する微分
可能な関数であるため、ここで必要なところまで微分可
能と考えられるならば、この関数はｕ，ｖに関する有理
式として、あるいは解析的対応関係として統一的に表現
することができる。これにより、ｕ，ｖに対して曲面＃
ｓ上の点を求めるのに代数的方法又は解析的方法で根を
得ることができる。 【００３１】例えば、ある曲面＃ａが三次ｓｐｌｉｎｅ
曲面として下式（２）で定義され、 【００３２】 【数６】 【００３３】いまひとつの曲面＃ｂが下式（３）で定義
されているとすると、 【００３４】 【数７】 【００３５】前式（２）、（３）は以下の一つの有理式
（４）で統合される。 【００３６】 【数８】【００３７】前記有理式（４）を図形で例示すると、図
４に示すように表わされ、［ａ，ｂ］内に根を求めるこ
とになる。この場合、解析的に収束される方法を採用す
る。即ち、有理式の極値や変曲点を求め、これらの間の
一点に初期値を設定することによって根を求める。 【００３８】以上のプロセスによって、どのような型の
曲面定義式も変数ｕ，ｖに関する一つの曲面式に統合で
き、計算速度が高速化され、切削精度が向上することに
なる。 【００３９】曲面が有理式として表されるが、これは一
つの曲面に関してなされる。従って、複数の曲面につい
ては、それぞれ固有のｕ，ｖに対して定義される有理式
となる。つまり、たとえ同型の有理式であるとしても、
それらの基準となるｕ，ｖが異なるため、全く異なった
ものとなる。しかし、本発明においては、これらの連続
する複数曲面に関して、同一のｕ，ｖに対する有理式と
して定義することによって複数の曲面を一つの曲面とし
て簡約することができる。例えば、図５に示すように、
同型の有理式で定義されている曲面＃ａ，＃ｂがあれ
ば、一つの有理式で曲面＃ｃに簡約する。これにて、曲
面数が減少し、切削走行の算出に関する計算時間が減少
する。 【００４０】ところで、交差曲線は、曲面と曲面との交
わりを求めることである。つまり、曲面と曲面とによる
連立方程式の解を得ることになる。そこで、 曲面ａ ｆａ（ｕ，ｖ） 曲面ｂ ｆｂ（ｕ，ｖ） とするとき、方程式 ｆａ（ｕ，ｖ）＝ｆｂ（ｕ，ｖ）
の解が交差曲線になる。 【００４１】ｆａ（ｕ，ｖ）、ｆｂ（ｕ，ｖ）が共に有
理式のときは、前記方法による。少なくとも一方が有理
式でないときは、解析関数として、ｕ，ｖに対して面上
点が与えられるという規準から解を解析的に得るのであ
る。一つの値から順次解に収束させていく方法により、
欲する所まで解に近づき得る。 【００４２】（曲面定義）曲面は、設計者によって与え
られる３面図あるいは斜視図での図面記載事項が基本と
なり、これらを厳守しつつ定義される。図面には曲面の
輪郭となる曲線、断面曲線等が記されている。これらを
基本にして曲面の基本となる曲面定義ネットを作成す
る。曲面定義ネットとは設計者が意図する曲面であり、
曲面を創成する多数の格子点（パッチ）で構成され、こ
の曲面定義ネットによって曲面が必要な領域（パッチ）
に分割される。まず、それぞれのパッチに関する有理式
又は対応関係を決定し、曲面全体に関する統一式（有理
式又は解析関数）を決定する。 【００４３】連続曲面に関しては、それぞれの曲面を表
現する統一式によって一つの曲面定義ネットを作成す
る。この曲面定義ネットによって連続曲面を一体面とし
て同一の特性に対して統一式で表現する。 【００４４】具体的には、図６に示すように、ステップ
Ｓ１で他のＣＡＤデータ、ＣＡＭデータによる曲面、曲
線を入力し、ステップＳ２で曲面、曲線を表わす関係を
判別する。即ち、入力された全ての曲面、曲線が有理式
で表されており、代数的方法で解が求まるか、又は少な
くとも一つの曲面、曲線が有理式で表されておらず、解
析的方法で解が求まるかを判別する。全てが有理式で表
されていればステップＳ３で代数的方法を用いて解を求
める。有理式でない曲面、曲線が含まれていればステッ
プＳ４で解析的方法を用いて解を求める。ステップＳ３
又はＳ４で求めた解は変数ｕ，ｖに関する統一式で定義
されており、次に、ステップＳ５で交点、交線を計算
し、ステップＳ６で工具の中心走行点を求め、ＮＣデー
タを生成する。 【００４５】（１．曲面定義ネット）曲面は図面記載事
項である曲線から設計者の意図するように定義される。
その曲面の形状を確定するために、曲面定義ネットを多
数の格子点（パッチ）によって定義する。曲面の特性に
従って、ｕ方向及びｖ方向の曲線（ｕ−曲線、ｖ−曲
線）で曲面を分割し、この分割点の数をそれぞれｍ，ｎ
とする。このとき、列 ｕ₀＝０＜ｕ₁＜……＜ｕ_m＝１ ｖ₀＝０＜ｖ₁＜……＜ｖ_n＝１ に関して、ｕ，ｖの組（ｕ_j，ｖ_i）に対して、 Ｓ（ｕ_j，ｖ_i） Ｓｕ（ｕ_j，ｖ_i） Ｓｖ（ｕ_j，ｖ_i） Ｓｕｖ（ｕ_j，ｖ_i） を定義する。ここで、 Ｓｕ（ｕ，ｖ）＝ηＳ／ηｕ Ｓｖ（ｕ，ｖ）＝ηＳ／ηｖ Ｓｕｖ（ｕ，ｖ）＝η²Ｓ／ηｕηｖ 【００４６】このような曲面定義ネットを定めるには、
ｕ，ｖから空間の一点Ｐへの微分可能な対応基準（関
数）を定義することになる。図７に示すように、曲面は
ｕ−曲線に沿ってｖ−曲線が移動変化するという把え方
をする。与えられた図面に断面曲線が記されているとき
には、その曲線がｖ−曲線となる。このとき、ｖ−曲線
がｕ−曲線に沿って微分可能な変化をしつつ移動するな
らば、ｕ，ｖに対して定められる曲面上の一点Ｐへの対
応Ｓ（ｕ，ｖ）は、ｕ，ｖに関して微分可能で、Ｓｕ，
Ｓｖ，Ｓｕｖは存在する。ｖ−曲線の変化は形状とｕ−
曲線に対する位置が変化することになる。つまり、形状
と位置を決定する行列（方向）とが微分可能な変化をす
ることになる。 【００４７】この対応は、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１であ
れば、ｕ，ｖに対して定義されるから、ｕ_j，ｖ_iに対し
て、曲面定義ネットＳ（ｕ_j，ｖ_i）が作成される。 【００４８】（２．曲面統一式）曲面定義ネットによっ
て切削すべき領域が定められる。ここで、領域 ｕ_j-1≦ｕ≦ｕ_j ｖ_i-1≦ｖ≦ｖ_i において、ｕ，ｖに関する統一式Ｓ_jiを定義し、これら
Ｓ_jiの結合によって曲面を定義する。ここで定められる
統一式は次の条件（Ａ）、（Ｂ）に従わなければならな
い。 【００４９】（Ａ）図面記載事項を厳守する。即ち、統
一式が図面において制約されている曲線、数値（寸法、
角度等）を表現するものでなければならない。 （Ｂ）曲面定義ネットを作成するときの設計者の意図を
十分に反映したものでなければならない。設計者は自ら
意図する起伏を考えて曲面を設計する。統一式はこの設
計に合致するものでなければならない。 【００５０】さて、領域における統一式の結合として曲
面を定義するとき、領域ごとに別々に定義された統一式
の結合がそれらの領域の境界において微分可能とならな
ければならない。本発明においては、（ｕ_j，ｖ_i）にお
ける Ｓ（ｕ_j，ｖ_i） Ｓｕ（ｕ_j，ｖ_i） Ｓｖ（ｕ_j，ｖ_i） Ｓｕｖ（ｕ_j，ｖ_i） によって統一式を定義する。これらの値は意匠面（切削
面）の方程式（対応基準）から直ちに得られる。これら
を制約条件として統一式を定義すれば、設計者の意図す
る形状を保持する曲面が定義できる。本発明において
は、これらの格子点（パッチ）におけるＳ，Ｓｕ，Ｓ
ｖ，Ｓｕｖを制約することによって全体を微分可能なら
しめることができる。 【００５１】図面によっては通過点のみが記されている
場合がある。このような場合は、設計者の意図する形状
からＳｕ，Ｓｖ，Ｓｕｖが得られない。この場合は、各
領域に対して隣接する領域を関係しないで統一式を定め
ることができない。つまり、全ての領域の相互関係によ
って統一式を定義する。 【００５２】（３．曲面連結）曲面はその特性（座標
系）を生かして定義される。従来において、特性の異な
る曲面は別の曲面として定義されていた。このため、切
削面が複雑な形状になればなる程、定義する曲面の数が
多くなり、計算が複雑となる。本発明においては、特性
の異なる曲面を連結し、改めて一つの曲面として同一の
特性に対する解析関数によって表現する。 【００５３】曲面Ｓ，Ｓ’がそれぞれ特性に従ってある
関数によって表現されているとする。曲面Ｓに関するｕ
−曲線と曲面Ｓ’との交点Ｐを０≦ｕとする。このと
き、曲面Ｓに関して、ｕ’，ｖ’が存在して、Ｐ＝Ｓ’
（ｕ’，ｖ’）となる。ここで、 ｛Ｓｕ（ｕ，ｖ），Ｓ’ｕ（ｕ’，ｖ’）｝ ≧｛Ｓｕ（ｕ，ｖ），Ｓ’ｖ（ｕ’，ｖ’）｝ としても一般性を失わない。このとき、ｕ＝０からｕ＝
ｕまでは曲面Ｓのｕ−曲線をとり、ｕ＝ｕ’からｕ＝１
までは曲線Ｓ’のｕ’−曲線をとることにより、改めて
曲線が定義される。このような曲線をｎ本定義し、それ
ぞれの曲線をｍ分割することによって、曲面Ｓ，Ｓ’に
わたる曲面定義ネットが張られる。この曲面定義ネット
によって一つの曲面を定義すれば、曲面Ｓ，Ｓ’を結合
した一体的な曲面になる。しかも、この結合された曲面
はそれぞれの曲面Ｓ，Ｓ’の特性を維持している。 【００５４】（工具走行）曲面が定義されると、その上
を工具が走行して切削を行う。本実施形態において、工
具６の先端は径ｒ_p，ｒ_nの回転二次曲面であり、工具中
心の位置は前式（１）で表される点Ｐとなる。 【００５５】曲面Ｓ上の曲線に沿って工具が走行すると
き、その曲線上の点に対して点Ｐを求めることによって
工具中心走行位置が決定する。曲面が数式で表現されて
いないときは、近傍の点を少なくとも２点求めなければ
ならず、そのために計算が煩雑となり時間を要する。 【００５６】これに対して、本発明においては、曲面定
義ネットを定める（ｕ_j，ｖ_i）に対して前式（１）を用
いて点Ｐを決定し、これらの点に基づいて中心走行曲面
としての曲面定義ネットを生成する。この曲面定義ネッ
トが定められると、このネットによって曲面を統一式に
よって定義することができる。このようにして定義され
た曲面を※Ｓとすると、０≦ｕ≦１、０≦ｖ≦１なる全
てのｕ，ｖに対して、 【００５７】 【数９】【００５８】となるように、曲面統一式を定める。本発
明における統一式は十分小なる誤差以内でこの関係を成
立させる。この結果、工具の中心は曲面Ｓから求める必
要がなくなり、曲面※Ｓにおいてｕ，ｖに対する※Ｓ
（ｕ，ｖ）を求めることになる。これは統一式のｕ，ｖ
に対する値を求める計算になり、従来の方法に比べて極
めて簡単で、計算速度は比較にならない程高速となる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明を実施するための切削装置の概略構成
図。 【図２】曲面定義の説明図。 【図３】切削工具の先端形状と加工面を示す説明図。 【図４】有理式の根を求める解析手法を説明するグラ
フ。 【図５】複数曲面の簡約化の説明図。 【図６】制御手順の概略を示すフローチャート図。 【図７】曲面の把え方の説明図。 【図８】従来の三次元加工方法における複数曲面の切削
の説明図。 【符号の説明】 １…工作機械本体 ３…テーブル ５…加工ヘッド ６…切削工具 １５，１６，１７…制御ユニット ２０…コンピュータ ２２…制御盤 ２４…ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本多 研一 大阪府大阪市城東区鴫野西２−１−３− 606号 (72)発明者 寺本 一成 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 5H269 AB05 AB19 BB05 CC02 DD01 QA05 QC01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 切削曲面が回転二次曲面を有する切削工
   具を用いて、プログラムされたコンピュータによって工
   作物に対して互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を含む三
   次元加工を行う加工方法において、 曲面、曲線を表す複数の型の異なる図形情報を基礎とす
   る複数の曲面を変数ｕ，ｖに関する統一式で定義する工
   程と、 前記統一式を用いて求めた一点Ｓ（ｕ，ｖ）での法線ベ
   クトルＮに対して、先端径ｒ_p，ｒ_nを有する切削工具の
   中心走行点Ｐを下式で求める工程と、 【数１】 ｒ＝ｒ_n／ｒ_p ｄ＝√（１＋（ｒ²−１）ｎ²） とすると、 Ｐ（ｕ，ｖ）＝（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ） Ｐｘ＝Ｓｘ＋ｒ_pｎｘ／ｄ Ｐｙ＝Ｓｙ＋ｒ_pｎｙ／ｄ Ｐｚ＝Ｓｚ＋ｒ_n ²ｎｚ／ｒ_pｄ 前記中心走行点Ｐに従って切削工具を走行させ、工作物
   を加工する工程と、 を備えたことを特徴とする三次元加工方法。