JP2007054940A - Working device, working method and working program - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide working device, working method and working program for simply and exactly performing working. <P>SOLUTION: This working device is provided with: a working propriety deciding part 22 for deciding whether a working object can be worked into a desired shape by only thrust working based on information showing a working object shape, a desired working shape, an interference face, a tool shape, a cutting point group and a separation distance; a tool attitude determining part 23 for corresponding to either one of a case where working can be done by only the thrust working, and a case where working can not be done by only the thrust working, and for determining a tool attitude preventing interference; and a tool path determining part 24 for determining a tool path based, on the determined tool attitude. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、対象物を任意の形状に加工するための加工装置、加工方法及び加工プログラムに関する。   The present invention relates to a processing apparatus, a processing method, and a processing program for processing an object into an arbitrary shape.

従来の加工装置により粗加工を行うにあたっては、一般的に工具経路計算アルゴリズムが比較的単純化された３軸制御による等高線加工方法が用いられている。   In performing rough machining with a conventional machining apparatus, a contour machining method based on triaxial control in which a tool path calculation algorithm is relatively simplified is generally used.

この際に用いられる工具の一例としては、除去量が大きいスクエアエンドミルが挙げられる。ただし、このスクエアエンドミルによる等高線粗加工においては、加工中に工具を傾けることが不可能なため、上記の３軸制御加工方法を用いることとなる。   As an example of the tool used at this time, a square end mill having a large removal amount can be cited. However, in the contour rough machining by the square end mill, the tool cannot be tilted during the machining, and thus the above three-axis control machining method is used.

しかしながら、３軸制御による粗加工方法では、オーバーハング（張り出し）形状といった工具を傾斜させなければ切削できない部分がある場合、工具干渉を回避するために、複数回にわたって工具の段取り換えを行わなければならず、工程数が増大してしまう。   However, in the rough machining method by the three-axis control, when there is a portion that cannot be cut unless the tool is tilted, such as an overhang (overhang) shape, the tool setup must be performed a plurality of times in order to avoid tool interference. In other words, the number of steps increases.

上記のように工程数が増大すると、その数だけ治具等を準備する必要があり、コストの増大を招いてしまう。   When the number of processes increases as described above, it is necessary to prepare jigs or the like by that number, resulting in an increase in cost.

また、段取り換えを行う際、位置決め精度の誤差や時間的ロスが生じる場合があり、精度ならびに作業効率の低下を招いてしまう。   In addition, when changing the setup, an error in positioning accuracy or a time loss may occur, leading to a reduction in accuracy and work efficiency.

さらに、加工形状によっては、工具の突き出し量が規定より大きくなる場合もあり、このように工具突き出し量が増大すると、加工条件の厳密さが損なわれた状態で加工が行われることとなり、作業時間が増大してしまう。   Furthermore, depending on the machining shape, the amount of tool protrusion may be larger than specified.If the amount of tool protrusion increases in this way, machining will be performed in a state in which the strictness of the machining conditions is impaired, and the work time Will increase.

なお、加工条件の厳密さを維持するために特殊な工具を用いることも可能であるが、このような工具は汎用性に乏しく、また高価であるため、経済性に優れているとはいえない。   In addition, it is possible to use a special tool to maintain the strictness of the machining conditions, but such a tool is not versatile and expensive, so it cannot be said that it is excellent in economic efficiency. .

以上のような粗加工方法の問題を改善するために、近年、５軸制御加工機を用いた粗加工方法が提案されている。しかしながら、この方法には以下に示す問題点が存在する。
特開平６−２５４７４１号公報 In order to improve the problems of the roughing method as described above, a roughing method using a 5-axis control processing machine has been proposed in recent years. However, this method has the following problems.
JP-A-6-254741

上記の５軸制御加工機は、３軸制御加工機の直進駆動軸［Ｘ，Ｙ，Ｚ］に回転駆動軸［Ａ，Ｂ］を付加したもので、３軸制御加工機と比べて高い自由度を有する。   The above 5-axis control processing machine has a rotational drive shaft [A, B] added to the linear drive shaft [X, Y, Z] of the 3-axis control processing machine. Have a degree.

この５軸制御加工機は、工具突き出し量を小さくできるうえに、加工対象物を様々な形状に加工することができ、多くの利点を有するが、その反面、高い自由度ゆえに制御が困難であり、ＣＡＤ（Computer Aided Design）／ＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）の支援が不可欠となる。   This 5-axis control processing machine can reduce the amount of tool protrusion and can process a workpiece into various shapes and has many advantages. However, it is difficult to control because of its high degree of freedom. CAD (Computer Aided Design) / CAM (Computer Aided Manufacturing) support is indispensable.

また、工具干渉を回避するための工具経路計算アルゴリズムの開発が非常に困難であるという問題も存在する。   There is also a problem that it is very difficult to develop a tool path calculation algorithm for avoiding tool interference.

また、最近では、ボールエンドミルを用いた５軸制御による等高線加工方法が開発されている。しかしながら、ボールエンドミルは、スクエアエンドミルよりも除去量が少ないため効率的とはいえない。   Recently, a contour line processing method by a 5-axis control using a ball end mill has been developed. However, the ball end mill is less efficient than the square end mill because of its reduced removal amount.

また、インペラ（羽根車）等の特殊な形状を有する部品を作製する場合は、専用のＣＡＭを使用しなければならない。さらに、加工形状毎に専用のＣＡＭを用意する必要があるためコストの増大を招いてしまう。   Moreover, when producing parts having a special shape such as an impeller (impeller), a dedicated CAM must be used. Furthermore, since it is necessary to prepare a dedicated CAM for each processing shape, the cost increases.

また、特に図１０に示すような工具３１を用いる場合は、以下に示す問題が存在する。   In particular, when the tool 31 as shown in FIG. 10 is used, the following problems exist.

この工具３１は、図１０（ａ）に示すように、円筒状の本体の先端部に切削用のチップ３２が設けられたものであり、図１０（ｂ）に示すように加工対象物４に対する突き加工（バーチカル加工）の他、穿孔加工（ドリル加工）も行うことができる。   As shown in FIG. 10A, the tool 31 is provided with a cutting tip 32 provided at the tip of a cylindrical main body. As shown in FIG. In addition to thrusting (vertical processing), drilling (drilling) can also be performed.

しかしながら、工具３１の加工可能な範囲は、図中の３３に示す範囲、つまりチップ３２の幅に限定されており、これを超える範囲は加工できない。   However, the processable range of the tool 31 is limited to the range indicated by 33 in the drawing, that is, the width of the tip 32, and a range exceeding this range cannot be processed.

例えば、図１１（ａ）に示すように、工具３１の突き加工により加工対象物４の４１の部分を除去する場合は、前記の加工可能範囲の問題から、まず初めに４２の部分を除去し、その後、２回目の突き加工により４３の部分を除去する。   For example, as shown in FIG. 11 (a), when the portion 41 of the workpiece 4 is removed by thrusting with the tool 31, the portion 42 is first removed due to the problem of the workable range. Thereafter, the portion 43 is removed by the second piercing process.

上記のような動作を行うにあたっては、加工対象の反対側（図の左側）に工具を配置するための空間が必要であり、図１１（ｂ）に示すように、工具３１の周囲が囲まれている場合は、上記のような動作を行うことはできない。   In performing the operation as described above, a space for arranging the tool is required on the opposite side (left side of the drawing) of the processing target, and the periphery of the tool 31 is surrounded as shown in FIG. If so, the above operation cannot be performed.

このような事情に鑑み本発明は、工具干渉を防止し、簡易的且つ正確に加工を行うことが可能な加工装置、加工方法及び加工プログラムを提供することを目的とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a machining apparatus, a machining method, and a machining program capable of preventing tool interference and performing machining simply and accurately.

請求項１に記載の本発明は、工具により加工対象物を任意の形状に加工するための加工装置であって、加工対象物形状、所望加工形状、干渉面、工具形状、切削点群、離脱距離を示す情報に基づいて、突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工することが可能か否かを判定する加工可否判定手段と、突き加工のみで加工を行うことが可能な場合と、突き加工のみでは加工を行うことが不可能である場合のいずれかに対応し、且つ干渉を防止可能な工具姿勢を決定する工具姿勢決定手段と、決定された工具姿勢に基づいて、工具経路を決定する工具経路決定手段とを有することを要旨とする。   The present invention according to claim 1 is a processing apparatus for processing a workpiece into an arbitrary shape with a tool, the workpiece shape, a desired machining shape, an interference surface, a tool shape, a cutting point group, a separation point. Based on the information indicating the distance, a process propriety determining means for determining whether or not the workpiece can be processed into a desired shape only by the abutting process, and when the process can be performed only by the abutting process and , Tool posture determining means for determining a tool posture that can prevent any interference with the case where machining cannot be performed only by thrusting, and a tool path based on the determined tool posture And a tool path determining means for determining

請求項２に記載の本発明は、工具により加工対象物を任意の形状に加工するための加工方法であって、加工対象物形状、所望加工形状、干渉面、工具形状、切削点群、離脱距離を示す情報に基づいて、突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工することが可能か否かを判定する加工可否判定工程と、突き加工のみで加工を行うことが可能な場合と、突き加工のみでは加工を行うことが不可能である場合のいずれかに対応し、且つ干渉を防止可能な工具姿勢を決定する工具姿勢決定工程と、決定された工具姿勢に基づいて、工具経路を決定する工具経路決定工程とを有することを要旨とする。   The present invention according to claim 2 is a processing method for processing a workpiece into an arbitrary shape with a tool, the workpiece shape, desired machining shape, interference surface, tool shape, cutting point group, separation Based on the information indicating the distance, a process propriety determination step for determining whether or not it is possible to process the workpiece into a desired shape only by thrusting, and when it is possible to perform machining only by thrusting , A tool posture determination step for determining a tool posture that can prevent any interference with the case where machining cannot be performed only by thrusting, and a tool path based on the determined tool posture And a tool path determining step for determining the above.

請求項３に記載の本発明は、工具により加工対象物を任意の形状に加工するための加工プログラムであって、コンピュータを、加工対象物形状、所望加工形状、干渉面、工具形状、切削点群、離脱距離を示す情報に基づいて、突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工することが可能か否かを判定する加工可否判定手段と、突き加工のみで加工を行うことが可能な場合と、突き加工のみでは加工を行うことが不可能である場合のいずれかに対応し、且つ干渉を防止可能な工具姿勢を決定する工具姿勢決定手段と、決定された工具姿勢に基づいて、工具経路を決定する工具経路決定手段として機能させることを要旨とする。   The present invention according to claim 3 is a machining program for machining a workpiece with a tool into an arbitrary shape, the computer comprising a workpiece shape, a desired machining shape, an interference surface, a tool shape, a cutting point. Based on the information indicating the group and separation distance, it is possible to perform processing only by thrusting, and a processability determination means for determining whether or not a workpiece can be processed into a desired shape only by thrusting A tool posture determining means for determining a tool posture capable of preventing interference, and a case where it is impossible to perform machining only by thrusting, and based on the determined tool posture The gist is to function as a tool path determining means for determining a tool path.

本発明によれば、工具干渉を防止し、簡易的且つ正確に加工を行うことが可能な加工装置、加工方法及び加工プログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a machining apparatus, a machining method, and a machining program capable of preventing tool interference and performing machining simply and accurately.

以下、本発明の実施例について説明するが、これらの実施例は、あくまでも本発明の説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であれば、これらの各要素又は全要素を含んだ各種の実施例を採用することが可能であるが、これらの実施例も本発明の範囲に含まれる。   Hereinafter, examples of the present invention will be described. However, these examples are only for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ various embodiments including each or all of these elements, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.

図１は、本発明の一実施例に係る加工装置１の構成図である。この加工装置１は、コンピュータにより設計から製造までを行うＣＡＤ／ＣＡＭ装置であり、制御部２と、図１０に示した工具３１と座ぐり工具とを備えるＮＣ工作部３とからなる。   FIG. 1 is a configuration diagram of a processing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. This processing apparatus 1 is a CAD / CAM apparatus that performs design to manufacture by a computer, and includes a control unit 2 and an NC machining unit 3 that includes the tool 31 and the counterbore tool shown in FIG.

制御部２は、ユーザインタフェース部２１と、加工可否判定部２２と、工具姿勢決定部２３と、工具経路決定部２４と、データ送信部２５とからなる。   The control unit 2 includes a user interface unit 21, a machining availability determination unit 22, a tool posture determination unit 23, a tool path determination unit 24, and a data transmission unit 25.

ユーザインタフェース部２１には、後述するパラメータの入力といった各種操作を行うためのキーボード及びマウスや、各種情報を表示するためのディスプレイ等が含まれる。   The user interface unit 21 includes a keyboard and mouse for performing various operations such as parameter input to be described later, a display for displaying various information, and the like.

加工可否判定部２２は、入力されたパラメータに基づいて、工具３１の突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工できるか否かを判定する。   Based on the input parameters, the processability determination unit 22 determines whether or not the object to be processed can be processed into a desired shape only by the thrusting of the tool 31.

工具姿勢決定部２３は、加工可否判定部２２の判定結果に基づいて工具３１の姿勢を決定する。   The tool posture determination unit 23 determines the posture of the tool 31 based on the determination result of the machining availability determination unit 22.

工具経路決定部２４は、工具３１の経路を決定する。   The tool path determination unit 24 determines the path of the tool 31.

データ送信部２５は、決定された工具３１の姿勢及び経路をＮＣ工作部３に送信する。   The data transmission unit 25 transmits the determined posture and path of the tool 31 to the NC machine unit 3.

ＮＣ工作部３は、工具位置を定めるｘ，ｙ，ｚの直進駆動３軸に加え、工具３１の姿勢（指向方向）を決定する２つの回転駆動軸を付加した５軸制御加工機であり、データ送信部から送信されたデータに基づいて対象物を加工する。   The NC machine part 3 is a 5-axis control processing machine to which two rotational drive shafts that determine the posture (directing direction) of the tool 31 are added in addition to x, y, and z linear drive three axes that determine the tool position. The object is processed based on the data transmitted from the data transmission unit.

次に、上記の制御部２の動作の詳細について説明する。なお、以降の説明においては、図２に示すように、加工対象物４をオーバーハング部分を有するポケット形状に加工する場合を例とする。なお、図２（ａ）は加工対象物４の上面図であり、図２（ｂ）は加工対象物４の斜視図であり、図２（ｃ）は加工対象物４の側断面図である。   Next, the detail of operation | movement of said control part 2 is demonstrated. In the following description, as shown in FIG. 2, as an example, the processing target 4 is processed into a pocket shape having an overhang portion. 2A is a top view of the workpiece 4, FIG. 2B is a perspective view of the workpiece 4, and FIG. 2C is a side sectional view of the workpiece 4. .

実際に処理を行うにあたっては、図３に示すように、まず「母材形状」、「加工形状」、「干渉面」、「工具形状」、「切削点群」、「離脱距離」の各パラメータがユーザインタフェース部２１を介して入力される（ステップＳ１）。   In actual processing, as shown in FIG. 3, each parameter of “base material shape”, “machined shape”, “interference surface”, “tool shape”, “cutting point group”, and “separation distance” is first set. Is input via the user interface unit 21 (step S1).

なお、上記の切削点群を示すデータは、３次元ＣＡＤにより定義された加工形状を基に、加工対象物４のどの部分をどのような順序で加工するかを示している。   Note that the data indicating the cutting point group indicates which part of the workpiece 4 is to be processed in what order based on the processing shape defined by the three-dimensional CAD.

上記の各パラメータが入力されると、加工可否判定部２２により突き加工のみで所望の形状に加工することが可能か否かが判定される（ステップＳ２）。   When each of the above parameters is input, it is determined by the processability determination unit 22 whether or not it is possible to process it into a desired shape only by a butt process (step S2).

なお、この際、加工形状によっては、穿孔加工を併用する必要があるため、これに関しては突き加工の動作についての演算を行う前に判定が行われる。   At this time, depending on the machining shape, it is necessary to use drilling together. Therefore, this is determined before performing the calculation for the thrusting operation.

加工可否判定が行われると、工具姿勢決定部２３により各切削点における工具３１の姿勢が決定される（ステップＳ３）。   When the machining propriety determination is performed, the tool posture determining unit 23 determines the posture of the tool 31 at each cutting point (step S3).

工具姿勢が決定されると、工具経路決定部２４により工具３１の経路が決定される（ステップＳ４）。   When the tool posture is determined, the tool path determining unit 24 determines the path of the tool 31 (step S4).

工具経路が決定されると、データ送信部２５により工具姿勢及び工具経路を示すデータが送信され（ステップＳ５）、これを受信したＮＣ工作部３により加工が行われる。   When the tool path is determined, data indicating the tool posture and the tool path is transmitted by the data transmission unit 25 (step S5), and machining is performed by the NC machine unit 3 that has received the data.

次に、図４を参照しつつ、上記の加工可否判定処理（ステップＳ２）の詳細について説明する。
まず、突き加工のみで所望の形状が実現可能か否かが判断され（ステップＳ２１）、可能な場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）は突き加工のみで加工を行うことが決定される（ステップＳ２２）。 Next, with reference to FIG. 4, the details of the above-described processability determination process (step S2) will be described.
First, it is determined whether or not a desired shape can be realized only by thrusting (step S21), and if possible (step S21: YES), it is determined to perform machining only by thrusting (step S22).

一方、突き加工のみでは所望の形状が実現できない場合（ステップＳ２２：ＮＯ）は突き加工を行う前に穿孔加工を行うことが決定される（ステップＳ２３）。   On the other hand, when the desired shape cannot be realized only by the thrusting (step S22: NO), it is determined to perform the drilling before the thrusting (step S23).

次に、図５を参照しつつ、工具姿勢決定処理（ステップＳ３）の詳細について説明する。
まず、上記の切削点群データが読み込まれ（ステップＳ３１）、このデータに含まれる
切削点における法線ベクトルを、その点における仮の工具姿勢とする（ステップＳ３２）。 Next, the details of the tool posture determination process (step S3) will be described with reference to FIG.
First, the cutting point group data is read (step S31), and the normal vector at the cutting point included in this data is set as a temporary tool posture at that point (step S32).

次に、この工具姿勢において、周囲との工具干渉があるかをチェックする（ステップＳ３３）。   Next, it is checked whether there is tool interference with the surroundings in this tool posture (step S33).

この際、工具干渉がなければ（ステップＳ３３：ＮＯ）、そのままの姿勢を、その点における工具姿勢とする（ステップＳ３５）。   At this time, if there is no tool interference (step S33: NO), the posture as it is is set as the tool posture at that point (step S35).

一方、工具干渉がある場合は、工具干渉回避処理が行われ、干渉の生じない姿勢が決定され（ステップＳ３４）、これが最終的な工具姿勢となる（ステップＳ３５）。   On the other hand, if there is tool interference, a tool interference avoidance process is performed to determine a posture in which no interference occurs (step S34), and this is the final tool posture (step S35).

上記の処理は、全ての切削点について行われ、全ての切削点について処理が行われると（ステップＳ３６：ＹＥＳ）、工具姿勢決定処理は終了する。   The above processing is performed for all the cutting points, and when the processing is performed for all the cutting points (step S36: YES), the tool posture determination processing ends.

なお、上記の工具干渉回避処理は、２次元Ｃ−Ｓｐａｃｅによる工具干渉回避法を利用した、突き加工専用干渉回避プログラムによって行われる。   In addition, said tool interference avoidance process is performed by the interference avoidance program only for thrusting using the tool interference avoidance method by two-dimensional C-Space.

以下、図６を参照しつつ、上記の２次元Ｃ−Ｓｐａｃｅの詳細について説明する。
図６（ａ）に示す各切削点における工具軸ベクトル（工具姿勢を表すベクトル）は、切削点における法線ベクトルに対する傾斜角度θと法線ベクトル周りの回転角度φという２つのパラメータによって表現される。 Hereinafter, the details of the two-dimensional C-Space will be described with reference to FIG.
The tool axis vector (vector representing the tool posture) at each cutting point shown in FIG. 6A is expressed by two parameters, an inclination angle θ with respect to the normal vector at the cutting point and a rotation angle φ around the normal vector. .

なお、図中の５１は工具との干渉領域（Interference area）であり、５２は加工対象物４における加工対称面である。   In the figure, 51 is an interference area with the tool, and 52 is a work symmetry plane in the work object 4.

また、図６（ｂ）に示す２次元Ｃ−Ｓｐａｃｅ上においては、原点との距離がパラメータθ、原点周りの回転角度がパラメータφにそれぞれ対応することから、１つの工具軸ベクトルは極座標系上の１点として表現される。なお、図中のＰは工具の位置を示す点である。   Further, on the two-dimensional C-Space shown in FIG. 6B, since the distance from the origin corresponds to the parameter θ and the rotation angle around the origin corresponds to the parameter φ, one tool axis vector is on the polar coordinate system. It is expressed as one point. In addition, P in a figure is a point which shows the position of a tool.

実際の工具姿勢決定処理においては、まず、２次元Ｃ−Ｓｐａｃｅ上の定義領域５３上に干渉の対象となる工具周辺の曲面を干渉領域５４として写像する。次に、定義領域５３と干渉領域５４との差を取ることにより、工具干渉のない姿勢に対応する自由領域（Interference-free area）５５が得られる。この自由領域５５の中から工具姿勢点を１点選出することにより、工具干渉を回避可能な工具姿勢が決定される。   In the actual tool posture determination process, first, a curved surface around a tool to be interfered is mapped as an interference region 54 on the definition region 53 on the two-dimensional C-Space. Next, by taking the difference between the definition area 53 and the interference area 54, a free area (Interference-free area) 55 corresponding to a posture with no tool interference is obtained. By selecting one tool posture point from the free area 55, a tool posture capable of avoiding tool interference is determined.

なお、本実施例では、以下の３パターンから工具干渉を回避するための姿勢を選択する。   In this embodiment, a posture for avoiding tool interference is selected from the following three patterns.

（Ａ）：工具送り方向にのみ工具３１を傾斜させた姿勢。
（Ｂ）：ピックフィード方向にのみ工具３１を傾斜させた姿勢。
（Ｃ）：上記の（Ａ）及び（Ｂ）の特定方向に工具を傾斜できない場合、可能な方向に工具を傾斜させた姿勢。 (A): A posture in which the tool 31 is inclined only in the tool feed direction.
(B): A posture in which the tool 31 is inclined only in the pick feed direction.
(C): A posture in which the tool is tilted in a possible direction when the tool cannot be tilted in the specific directions (A) and (B).

これら３パターンの全てにおいては、工具傾斜角度が最小となる姿勢（工具の傾斜は必要最低限に抑える）が自由領域から選択される。
以上の点から、工具干渉回避処理は図７に示すようになる。 In all of these three patterns, the posture that minimizes the tool inclination angle (suppresses the tool inclination to the minimum necessary) is selected from the free region.
From the above points, the tool interference avoidance process is as shown in FIG.

つまり、まず切削点における定義領域と干渉領域が算出され、これに基づいて自由領域が求められ（ステップＳ３４１）、この自由領域内で工具を特定方向に傾けることができるか否かが判定され（ステップＳ３４２）、工具を傾けることが不可能な場合（ステップＳ３４２：ＮＯ）、工具の傾斜角度が最小となる姿勢が選択され（ステップＳ３４３）、これを最終的な工具姿勢とする（ステップＳ３４５）。   That is, first, the definition area and the interference area at the cutting point are calculated, and based on this, a free area is obtained (step S341), and it is determined whether or not the tool can be tilted in a specific direction within this free area ( In step S342), when the tool cannot be tilted (step S342: NO), the posture that minimizes the tilt angle of the tool is selected (step S343), and this is the final tool posture (step S345). .

一方、工具を傾けることが可能な場合（ステップＳ３４２：ＹＥＳ）、工具の姿勢として、これを特定方向に傾けた姿勢を選択し（ステップＳ３４４）、これを最終的な工具姿勢とする（ステップＳ３４５）。   On the other hand, if the tool can be tilted (step S342: YES), the tool tilted in a specific direction is selected as the tool posture (step S344), and this is the final tool posture (step S345). ).

次に、図８を参照しつつ、上記のステップＳ３４４の詳細について説明する。
まず、自由領域内において工具を傾斜させることができる方向が判定され（ステップＳ３４４１）、工具送り方向とピックフィード方向の両方に傾斜させることが可能な場合、どちらが傾斜角が小さいかを判定し（ステップＳ３４４２）、両者がの傾斜角が同じであれば、前の切削点における姿勢を確認し（ステップＳ３４４３）、工具送り方向に傾斜あるいは干渉がない場合は、自由領域から工具送り方向にかけての工具傾斜角度が最小となる姿勢が選択される（ステップＳ３４４４）。 Next, the details of step S344 will be described with reference to FIG.
First, the direction in which the tool can be tilted in the free region is determined (step S3441), and when the tool can be tilted in both the tool feed direction and the pick feed direction, it is determined which has a smaller tilt angle ( Step S3442) If the inclination angle is the same, the posture at the previous cutting point is confirmed (Step S3443). If there is no inclination or interference in the tool feed direction, the tool from the free region to the tool feed direction is checked. The posture with the smallest inclination angle is selected (step S3444).

一方、ステップＳ３４４３において、前の切削点における姿勢がピックフィード方向に傾斜していた場合は、自由領域からピックフィード方向にかけての工具傾斜角度が最小となる姿勢が選択される（ステップＳ３４４５）。   On the other hand, if the posture at the previous cutting point is inclined in the pick feed direction in step S3443, the posture that minimizes the tool inclination angle from the free region to the pick feed direction is selected (step S3445).

また、ステップＳ３４４１において工具を工具送り方向に傾斜可能な場合と、ステップＳ３４４２において工具を工具送り方向に傾斜させた際の傾斜角度の方が小さい場合においては、自由領域から工具送り方向にかけての工具傾斜角度が最小となる姿勢が選択される（ステップＳ３４４４）。   If the tool can be tilted in the tool feed direction in step S3441 and if the tilt angle when the tool is tilted in the tool feed direction in step S3442 is smaller, the tool from the free region to the tool feed direction The posture with the smallest inclination angle is selected (step S3444).

また、ステップＳ３４４１において工具をピックフィード方向に傾斜可能な場合と、ステップＳ３４４２において工具をピックフィード方向に傾斜させた際の傾斜角度の方が小さい場合においては、自由領域からピックフィード方向にかけての工具傾斜角度が最小となる姿勢が選択される（ステップＳ３４４５）。   In addition, when the tool can be tilted in the pick feed direction in step S3441 and when the tilt angle is smaller when the tool is tilted in the pick feed direction in step S3442, the tool from the free region to the pick feed direction is used. The posture with the smallest inclination angle is selected (step S3445).

次に、図９を参照しつつ、上記の工具経路決定処理（ステップＳ４）の詳細について説明する。
まず、図３のステップＳ２の判定結果を確認し（ステップＳ４１）、突き加工のみで加工できる場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）は、突き加工を行うことを前提とした工具経路が決定され（ステップＳ４２）、図３のステップＳ５に移行し、データが送信される。 Next, the details of the above-described tool path determination process (step S4) will be described with reference to FIG.
First, the determination result of step S2 in FIG. 3 is confirmed (step S41), and when machining can be performed only by thrusting (step S41: YES), a tool path premised on performing thrusting is determined (step S42). ), The process proceeds to step S5 in FIG. 3, and data is transmitted.

一方、突き加工のみで加工を行えず、穿孔加工も行う場合（ステップＳ４１：ＮＯ）、
突き加工を行うことを前提とした工具経路が決定され（ステップＳ４３）、穿孔加工を行うことを前提とした工具経路が決定される（ステップＳ４４）。 On the other hand, when machining cannot be performed only by thrusting and drilling is performed (step S41: NO),
A tool path premised on performing piercing is determined (step S43), and a tool path premised on performing drilling is determined (step S44).

次に、座ぐり加工工具が必要か否かが判定され（ステップＳ４５）、座ぐり工具が必要な場合（ステップＳ４５：ＹＥＳ）は、座ぐり工具の経路が決定される（ステップＳ４６）。   Next, it is determined whether a counterbore tool is necessary (step S45). If a counterbore tool is necessary (step S45: YES), the path of the counterbore tool is determined (step S46).

一方、座繰り加工工具が必要でない場合（ステップＳ４５：ＮＯ）は、ステップＳ５に移行し、データが送信される。   On the other hand, when the countersinking tool is not necessary (step S45: NO), the process proceeds to step S5 and data is transmitted.

なお、本実施例においては、工具３１が突き加工と穿孔加工の両方を行える場合を示したが、これに限定されず、突き加工工具と穿孔加工工具とを別個に設けることも可能である。   In the present embodiment, the case where the tool 31 can perform both the punching process and the drilling process has been described. However, the present invention is not limited to this, and the thrusting tool and the drilling tool can be provided separately.

なお、上記の制御部２としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ハードディスクドライブ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、キーボード、マウス、ディスプレイ、フレキシブルディスクドライブ等を有したコンピュータを用いることができる。   In addition, as said control part 2, the computer which has CPU (Central Processing Unit), a hard disk drive, ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), a keyboard, a mouse | mouth, a display, a flexible disk drive etc. is used. be able to.

また、このコンピュータを制御部２として機能させるためのコンピュータプログラムも本発明の範囲に含まれる。   A computer program for causing this computer to function as the control unit 2 is also included in the scope of the present invention.

また、上記の加工装置等を用いた加工方法も本発明の範囲に含まれる。   Moreover, the processing method using said processing apparatus etc. is also contained in the scope of the present invention.

以上のとおり、本発明によれば、オーバーハング形状、深溝形状等の段取り換えが必要な形状を高効率且つ高精度で実現できる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a shape that needs to be replaced, such as an overhang shape and a deep groove shape, with high efficiency and high accuracy.

また、ドリル加工用工具、座ぐり加工用工具を必要に応じて併用することにより、今までオーバーハング部を有するポケット形状も高効率且つ高精度で実現できる。   Moreover, the pocket shape which has an overhang part until now can also be implement | achieved with high efficiency and high precision by using together the tool for drilling, and the tool for counterbore as needed.

また、専用のＣＡＭや工具を必要とせずに、汎用工具による特殊形状加工が可能となる。   In addition, special shape machining with a general-purpose tool is possible without requiring a dedicated CAM or tool.

本発明の一実施例に係る加工装置の構成図である。It is a block diagram of the processing apparatus which concerns on one Example of this invention. 加工形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a process shape. 図１の加工装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the processing apparatus of FIG. 図３のステップＳ２の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of step S2 of FIG. 図３のステップＳ３の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of step S3 of FIG. 図１の加工装置において用いられる２次元Ｃ−Ｓｐａｃｅの概念を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the concept of the two-dimensional C-Space used in the processing apparatus of FIG. 図５のステップＳ３４の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of step S34 of FIG. 図７のステップＳ３４４の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of step S344 of FIG. 図３のステップＳ４の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of step S4 of FIG. 突き加工用工具を示す図である。It is a figure which shows the tool for thrusting. 従来の技術における問題点を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the problem in the prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１ 加工装置
２ 制御部
３ ＮＣ工作部
４ 加工対象物
２１ ユーザインタフェース部
２２ 加工可否判定部
２３ 工具姿勢決定部
２４ 工具経路決定部
２５ データ送信部
３１ 工具
３２ チップ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus 2 Control part 3 NC machine part 4 Work object 21 User interface part 22 Machining possibility determination part 23 Tool attitude | position determination part 24 Tool path determination part 25 Data transmission part 31 Tool 32 Tip

Claims (3)

工具により加工対象物を任意の形状に加工するための加工装置であって、
加工対象物形状、所望加工形状、干渉面、工具形状、切削点群、離脱距離を示す情報に基づいて、突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工することが可能か否かを判定する加工可否判定手段と、
突き加工のみで加工を行うことが可能な場合と、突き加工のみでは加工を行うことが不可能である場合のいずれかに対応し、且つ干渉を防止可能な工具姿勢を決定する工具姿勢決定手段と、
決定された工具姿勢に基づいて、工具経路を決定する工具経路決定手段と
を有することを特徴とする加工装置。 A processing device for processing an object to be processed into an arbitrary shape with a tool,
Based on information indicating the workpiece shape, desired machining shape, interference surface, tool shape, cutting point group, and separation distance, it is determined whether or not the workpiece can be machined into the desired shape only by thrusting. Processing availability determination means to perform,
Tool posture determining means for determining a tool posture that can cope with either the case where machining can be performed only by thrusting or the case where machining cannot be performed only by thrusting, and which can prevent interference When,
And a tool path determining means for determining a tool path based on the determined tool posture. 工具により加工対象物を任意の形状に加工するための加工方法であって、
加工対象物形状、所望加工形状、干渉面、工具形状、切削点群、離脱距離を示す情報に基づいて、突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工することが可能か否かを判定する加工可否判定工程と、
突き加工のみで加工を行うことが可能な場合と、突き加工のみでは加工を行うことが不可能である場合のいずれかに対応し、且つ干渉を防止可能な工具姿勢を決定する工具姿勢決定工程と、
決定された工具姿勢に基づいて、工具経路を決定する工具経路決定工程と
を有することを特徴とする加工方法。 A processing method for processing an object to be processed into an arbitrary shape with a tool,
Based on information indicating the workpiece shape, desired machining shape, interference surface, tool shape, cutting point group, and separation distance, it is determined whether or not the workpiece can be machined into the desired shape only by thrusting. A process propriety determination step to perform,
A tool posture determination step for determining a tool posture that can cope with either a case where machining can be performed only by thrusting or a case where machining cannot be performed only by thrusting, and which can prevent interference. When,
And a tool path determination step of determining a tool path based on the determined tool posture. 工具により加工対象物を任意の形状に加工するための加工プログラムであって、
コンピュータを、
加工対象物形状、所望加工形状、干渉面、工具形状、切削点群、離脱距離を示す情報に基づいて、突き加工のみで加工対象物を所望の形状に加工することが可能か否かを判定する加工可否判定手段と、
突き加工のみで加工を行うことが可能な場合と、突き加工のみでは加工を行うことが不可能である場合のいずれかに対応し、且つ干渉を防止可能な工具姿勢を決定する工具姿勢決定手段と、
決定された工具姿勢に基づいて、工具経路を決定する工具経路決定手段と
して機能させることを特徴とする加工プログラム。

A machining program for machining a workpiece with a tool into an arbitrary shape,
Computer
Based on information indicating the workpiece shape, desired machining shape, interference surface, tool shape, cutting point group, and separation distance, it is determined whether or not the workpiece can be machined into the desired shape only by thrusting. Processing availability determination means to perform,
Tool posture determining means for determining a tool posture that can cope with either the case where machining can be performed only by thrusting or the case where machining cannot be performed only by thrusting, and which can prevent interference When,
A machining program that functions as a tool path determination unit that determines a tool path based on a determined tool posture.

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