JP2008264985A - 3-axis nc wood lathe machine system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木工用旋削装置の切削工具として円盤状工具1を用いた場合の立体輪郭加工に必要な工具経路を生成する方法に関する。 The present invention relates to a method for generating a tool path necessary for solid contour machining when a disk-
先ず、従来の技術を列挙する。
円盤状工具1を用いたNC旋盤としてバットや家具の脚、タマゴ形などを加工する2軸同時制御NC旋盤がある(例えば非特許文献1〜2)。
3次元形状を加工するNC旋盤としては回転工具との組み合わせによるターニングセンタ(例えば特許文献1)、材料の回転軸であるC軸に対し直角な平面内に回転軸をもつ円筒状回転工具を用いた自由曲面加工装置(特許文献2)を挙げることができる。
他に3次元形状の加工機には直交3軸と回転2軸の工具姿勢制御軸を持つ5軸加工機がある。
エンドミルを用いた直交3軸NC加工機による3次元加工に必要な工具経路を得るための技術が様々に発表されている。(例えば、特許文献3)。
以下、上述したそれぞれの従来技術について本発明に関わる特徴を説明する。First, conventional techniques are listed.
As an NC lathe using the disk-
As an NC lathe for machining a three-dimensional shape, a turning center in combination with a rotary tool (for example, Patent Document 1), a cylindrical rotary tool having a rotation axis in a plane perpendicular to the C axis that is the rotation axis of the material is used. The free curved surface processing apparatus (patent document 2) which had been mentioned can be mentioned.
In addition, there is a five-axis processing machine having three orthogonal tool axes and two rotary tool attitude control axes.
Various techniques for obtaining a tool path necessary for three-dimensional machining by an orthogonal three-axis NC machine using an end mill have been announced. (For example, patent document 3).
Hereinafter, features related to the present invention will be described for each of the above-described conventional techniques.
円盤状工具1を用いた2軸同時制御NC旋盤の場合には、材料の回転数の高低に関係なく円盤状工具1の切刃における切削速度が極めて高速であることから重切削であっても切削抵抗が軽微で、バイトを用いた旋盤の場合のような少ない切り込みを多数回繰り返すことなしに一度の加工で目標形状に達することができ、生産性が高い。 In the case of a two-axis simultaneous control NC lathe using the disk-
次に、ターニングセンタでは直交3軸と回転2軸の合計5軸の構成であることから面加工や溝加工、および材料の回転に同期した加工によってコンプレッサーのスクリューなどの3次元形状を加工することができる。 Next, since the turning center has a total of 5 axes, 3 orthogonal axes and 2 rotating axes, 3D shapes such as compressor screws are processed by surface processing, grooving, and processing synchronized with material rotation. Can do.
次に、特許文献2の自由曲面加工機では回転軸に対して直角な断面の形状が常に凸面となる形状の加工が出来る。 Next, the free curved surface processing machine disclosed in
次に5軸加工機は工具の向きをも制御できるので入り組んだ形状などの複雑な3次元形状の加工が可能である。 Next, since the 5-axis machine can control the direction of the tool, it can process complicated three-dimensional shapes such as complicated shapes.
次に、エンドミルを用いた直交3軸NC加工機による3次元加工に必要な工具経路を得るための技術では、加工形状に対する法絡面を工具半径だけオフセットした距離に生成し、法絡面上を工具中心が加工方向に沿って移動するように経路を計算している
木材の3次元加工技術向上のためにはNC加工機の導入が重要であり、そのため安価で使い易い加工機である必要がある。特にNC加工機の導入経験のないユーザーにとって高価なNC加工機を導入するには経済的リスクを抱える上に「コンピュータ」や「プログラム」という言葉に対する難しいというイメージを抱いてしまう問題がある(非特許文献3参照)。
従来の技術の中の円盤状工具1を用いた2軸同時制御NC旋盤の場合、回転中の材料に対して工具が2次元平面内の運動をするだけなので断面形状が円形に限られ3次元加工の技術向上に寄与することはできない。 In the case of a two-axis simultaneous control NC lathe using the disk-
次に、ターニングセンタの場合には、3軸に比べて高価なハードウエアとなり、また工具経路は直交座標系と回転座標系との合成によらなければ算出できず複雑で高価なソフトウエアである。更に、用いられる工具はエンドミルやドリルのような円筒形状であるから曲率半径の小さな凹面の加工の際には直径の細い工具を使う必要が生じ、その結果、切り込み量が小さくならざるを得ず加工能率が低下する。 Next, in the case of a turning center, it becomes expensive hardware compared to three axes, and the tool path is complicated and expensive software that cannot be calculated unless it is a combination of an orthogonal coordinate system and a rotating coordinate system. . Furthermore, since the tool used is a cylindrical shape such as an end mill or a drill, it is necessary to use a tool with a small diameter when processing a concave surface with a small radius of curvature. As a result, the amount of cutting must be reduced. Processing efficiency decreases.
次に、特許文献2の自由曲面加工機では、加工形状が材料の回転軸に対し直角な断面での形状が凸面に限られる。また、Z軸に沿った方向の曲率半径の小さな凹面を加工する際には直径の細い工具を使うことになり、その結果、切り込み量が小さくならざるを得ず加工能率が低下する。 Next, in the free curved surface processing machine of
次に、5軸加工機は、材料をベッドに固定した状態で加工するので材料の全周に渡る加工の際には固定個所に工具が届かない問題が生じる。このため加工の途中で材料を反転させるなどの再固定工程を必要とし生産性が低い。また、3軸加工機に比べて高価なハードウエアとなり、また工具経路は直交座標系と回転座標系との合成によらなければ算出できず複雑で高価なソフトウエアとなる。更に、用いられる工具はエンドミルやドリルのような円筒形状であるから曲率半径の小さな凹面の加工の際には直径の細い工具を使う必要が生じ、その結果、切り込み量が小さくならざるを得ず加工能率が低下する。 Next, since the 5-axis processing machine performs processing with the material fixed to the bed, there is a problem that the tool does not reach the fixed portion when processing the entire circumference of the material. For this reason, a re-fixing step such as reversing the material in the middle of processing is required and productivity is low. Moreover, it becomes expensive hardware compared with a 3-axis processing machine, and a tool path cannot be calculated unless it is a combination of an orthogonal coordinate system and a rotary coordinate system, and becomes complicated and expensive software. Furthermore, since the tool used is a cylindrical shape such as an end mill or a drill, it is necessary to use a tool with a small diameter when processing a concave surface with a small radius of curvature. As a result, the amount of cutting must be reduced. Processing efficiency decreases.
次に、エンドミルを用いた直交3軸NC加工機による3次元加工に必要な工具経路を得るための技術では、工具の長さ(厚み)を考慮しておらず図1に示すようにくびれた部分の加工の際には干渉領域が生じる問題がある。 Next, in the technique for obtaining a tool path necessary for three-dimensional machining by an orthogonal three-axis NC machine using an end mill, the length (thickness) of the tool is not taken into consideration and the constriction as shown in FIG. There is a problem in that an interference region is generated when processing a portion.
この発明は、上述したような問題点を考慮してなされたものであり、木材を3次元加工するときに安価な加工機でしかも複雑な知識を必要とせず3次元形状を加工するための3軸NC木工旋盤システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and is an inexpensive processing machine for processing a three-dimensional shape without using complicated knowledge when processing a three-dimensional wood. An object is to provide an axis NC woodworking lathe system.
そこで、上記目的を達成すべく、本発明に係る3軸NC木工旋盤システムは次の手段を採用する。In order to achieve the above object, the three-axis NC woodworking lathe system according to the present invention employs the following means.
すなわち、請求項1記載の、円盤状工具1を用いた3軸NC木工旋盤システムであって、
表面が三角形で分割されコンピュータに入力されている3次元形状を3軸NC木工旋盤上の旋回角度の制御が可能な旋回軸であるC軸にチャッキングしたと仮定し、
切削工具としての円盤状工具1を外径と厚さが同一である回転軸をもつ薄肉円盤3と仮定し、
当該薄肉円盤3の外周が、旋回中の3次元形状に対し干渉なしに接した状態を維持しながらZ軸に沿って移動することを前提に当該薄肉円盤3の回転中心のX座標を求めること
で円盤状工具1のX座標を得ることを特徴とする工具経路生成方法を有する。That is, a three-axis NC woodworking lathe system using the disk-
Assuming that the surface is divided into triangles and the three-dimensional shape input to the computer is chucked to the C-axis, which is a turning axis capable of controlling the turning angle on the 3-axis NC woodworking lathe,
Assuming that the disk-
Obtaining the X coordinate of the rotation center of the
請求項2記載の工具経路生成方法は、円盤状工具1を用いた3次元加工に必要な工具経路生成方法であって、
表面が三角形で分割されコンピュータに入力されている3次元形状を3軸NC木工旋盤上の旋回角度の制御が可能な旋回軸であるC軸にチャッキングしたと仮定し、
切削工具としての円盤状工具1を外径と厚さが同一である回転軸をもつ薄肉円盤3と仮定し、
当該薄肉円盤3の外周が、旋回中の3次元形状に対し干渉なしに接した状態を維持しながらZ軸に沿って移動することを前提に当該薄肉円盤3の回転中心のX座標を求めるために、
当該薄肉円盤3の片方の側面1を含む平面である第1の平面と三角形の辺との交点からなる第1の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を第1の平面上に描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第1の工具中心のX座標とし、
もう片方の側面2を含む平面である第2の平面と三角形の辺との交点からなる第2の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第2の工具中心のX座標とし、
三角形の頂点に関し第1の平面と第2の平面の間に存在する頂点群のうち、頂点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第3の工具中心のX座標としたとき、
第1の工具中心のX座標と第2の工具中心のX座標と第3の工具中心のX座標のうち最も旋回軸から遠いX座標を工具経路にすることを特徴とする。The tool path generation method according to
Assuming that the surface is divided into triangles and the three-dimensional shape input to the computer is chucked to the C-axis, which is a turning axis capable of controlling the turning angle on the 3-axis NC woodworking lathe,
Assuming that the disk-
To obtain the X coordinate of the rotation center of the
A circle having the same radius as the radius of the
When a circle having the same radius as the radius of the
Of the vertex groups existing between the first plane and the second plane with respect to the vertex of the triangle, the coordinates of the intersection point with the XZ plane when a circle having the same radius as the radius of the
Of the X coordinate of the first tool center, the X coordinate of the second tool center, and the X coordinate of the third tool center, the X coordinate farthest from the turning axis is used as the tool path.
請求項3記載のプログラムは工具経路生成プログラムであって、
コンピュータに
表面が三角形で分割されコンピュータに入力されている3次元形状を3軸NC木工旋盤上の旋回角度の制御が可能な旋回軸であるC軸にチャッキングしたと仮定し、
切削工具としての円盤状工具1を外径と厚さが同一である回転軸をもつ薄肉円盤3と仮定し、
当該薄肉円盤3の外周が、旋回中の3次元形状に対し干渉なしに接した状態を維持しながらZ軸に沿って移動することを前提に当該薄肉円盤3の回転中心のX座標を求めるために
当該薄肉円盤3の片方の側面1を含む平面である第1の平面と三角形の辺との交点からなる第1の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を第1の平面上に描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第1の工具中心のX座標とし、
もう片方の側面2を含む平面である第2の平面と三角形の辺との交点からなる第2の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第2の工具中心のX座標とし、
三角形の頂点に関し第1の平面と第2の平面の間に存在する頂点群のうち、頂点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第3の工具中心のX座標としたとき、
第1の工具中心のX座標と第2の工具中心のX座標と第3の工具中心座標のうち最も旋回軸から遠いX座標を工具経路にすることで円盤状工具1の工具経路を得る手段として
機能させることを特徴とする。The program according to
Assume that the computer has chucked the three-dimensional shape that is divided into triangles and input to the computer into the C axis, which is the pivot axis that can control the pivot angle on the three-axis NC woodworking lathe,
Assuming that the disk-
To obtain the X coordinate of the rotation center of the
When a circle having the same radius as the radius of the
Of the vertex groups existing between the first plane and the second plane with respect to the vertex of the triangle, the coordinates of the intersection point with the XZ plane when a circle having the same radius as the radius of the
Means for obtaining the tool path of the disk-shaped
また請求項4の発明においては、
請求項3に記載の工具経路計算プログラムを記録したことを特徴とする記録媒体であるようにする。In the invention of claim 4,
According to a third aspect of the present invention, there is provided a recording medium in which the tool path calculation program according to
以上のことから、本発明によると、3次元形状の表面が三角形に分割されたモデル(以後、ポリゴンサーフェイスモデル2と呼ぶ)さえあれば円盤状工具1を用いた3軸NC旋盤システムにより3次元加工が可能になり、以下の効果がある。 From the above, according to the present invention, a three-dimensional NC lathe system using a disk-shaped
3軸構成の旋盤タイプで3次元加工が可能になるので5軸加工機よりも安価な加工機になる。Since the three-axis lathe type enables three-dimensional processing, the processing machine is cheaper than a 5-axis processing machine.
工具経路計算に必要な情報は円盤状工具1の直径と厚みのみであるから工具姿勢をも求める5軸加工機のような複雑な計算は不要であり、単純な計算のみで複雑な3次元加工のための工具経路を求めることができる。Since the information necessary for calculating the tool path is only the diameter and thickness of the disk-shaped
円盤状工具1を用いることでZ軸に直角な断面の形状は円盤状工具1の半径以上の曲率半径凹面を含む3次元形状を加工することができ、例えば図2に示すような厚みの薄い非円形の器の加工が短時間で可能になる。By using the disk-shaped
図3に示すような、Z軸に沿った凹面を加工する際の加工可能な曲率半径は円盤状工具1の厚みに依存するので円筒型の回転工具よりも小さな曲率半径の凹面を含んだ3次元形状を加工することができる。 The radius of curvature that can be machined when machining a concave surface along the Z-axis as shown in FIG. 3 depends on the thickness of the disk-shaped
以下、ポリゴンサーフェイスモデル2と円盤状工具1との位置関係、運動を説明し、その後工具経路生成法を説明する。 Hereinafter, the positional relationship and motion between the
図4−aはポリゴンサーフェイスモデル2が仮想的にチャッキングされている様子と、旋盤の刃物台上に存在する工具として薄肉円盤3に仮定された円盤状工具1を示している。図中のポリゴンサーフェイスモデル2は例として鳥の頭部のモデルを表しており、その根元が四角形のチャックによって把持されている状態を示している。また、図中の薄肉円盤3は、円盤状工具1の厚みと直径が同一な円盤に仮定されていることを示している。 FIG. 4A shows a state in which the
工具経路を求めるには、先ず、図5に示すように薄肉円盤3のチャック側の側面がポリゴンサーフェイスモデル2先端のZ座標上にあり、かつ薄肉円盤3の外周面が旋回軸心に接する位置にあるとする。この状態を開始として、薄肉円盤3をポリゴンサーフェイスモデル2と干渉することなく接しながら旋回させる、と同時に−Z方向へ移動させる。すると、薄肉円盤3とポリゴンサーフェイスモデル2の接触点の軌跡は図6のようにスパイラル状に描かれる。その際、薄肉円盤3はポリゴンサーフェイスモデル2の凹凸によってX軸方向に運動を引き起こす。このときのX座標を旋回角度とZ座標に応じて求めることが本発明の趣旨である工具経路を求めることであり、次にその方法を説明する。 In order to obtain the tool path, first, as shown in FIG. 5, the side surface on the chuck side of the
図7は薄肉円盤3と、その両側面を含む2つの平面の間である薄肉円盤空間に存在するポリゴンサーフェイスモデル2上の三角形との幾何学的位置関係を示している。図8は図7を横から見た図である。本来は薄肉円盤3と接触するであろう候補として薄肉円盤空間に存在する三角形すべてを図示しなければならないが簡単のため任意の隣り合う三角形を2つ想定する。 FIG. 7 shows the geometric positional relationship between the
ここで、一般にXY平面内においてX軸上に中心を持つ半径Rcの円のうち任意の点Aを通る円の中心のX座標は、点Aを中心とする半径Rcの円とX軸との交点として求められる(図9)。この考え方で図4−aを正面から見た図4−bに示すような接触点Aに対する薄肉円盤3の中心のX座標を求めることができる。 Here, in general, the X coordinate of the center of a circle passing through an arbitrary point A among the circles having a radius Rc centered on the X axis in the XY plane is the circle between the circle with the radius Rc centered on the point A and the X axis. It is obtained as an intersection (FIG. 9). With this concept, the X coordinate of the center of the
以上の位置関係と運動および任意の点Aに接する円の中心のX座標を求める手法により、旋回するポリゴンサーフェイスモデル2に対して干渉することなく接しているときの薄肉円盤3の中心X座標を以下のように求め工具経路を得る。 The center X coordinate of the
図7において
側面1を含む平面である第1の平面と三角形の辺との交点C1,C2,C5を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を第1の平面上に描いたときに、その円がX軸と交わる交点のうち、最も旋回軸から遠い交点のX座標を第1の工具中心のX座標とする。In FIG. 7, when a circle having the same radius as the radius of the
次に、側面2を含む平面である第2の平面と三角形の辺との交点C3,C4,C6を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を第2の平面上に描いたときに、その円がX軸と交わる交点のうち、最も旋回軸から遠い交点のX座標を第2の工具中心のX座標とする。 Next, when a circle having the same radius as that of the
そして、三角形の頂点に関し当該薄肉円盤3と接する可能性のある頂点は、第1の平面と第2の平面の間に存在する頂点P2、P4である。そこで、P2,P4を頂点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を、第1および第2の平面に平行に描いたときに、その円がX軸と交わる交点のうち、最も旋回軸から遠い交点を第3の工具中心のX座標とする。 And the vertex which may contact | connect the said
第1、第2、第3の工具中心のX座標のうち最も旋回軸から遠い座標が、求める薄肉円盤中心のX座標である。 Of the X coordinates of the first, second and third tool centers, the coordinate farthest from the turning axis is the X coordinate of the thin disk center to be obtained.
図4−bはポリゴンサーフェイスモデル上の点Aに接している薄肉円盤3を示している。言い換えれば、薄肉円盤3がポリゴンサーフェイスに外接するときの中心のX座標を求めることを意味する。FIG. 4-b shows the
以上の計算をポリゴンサーフェイスモデル2の先端から加工終端までに渡り、旋回角ごとに、またZ軸方向の送りごとに求めGコードとともに保存することで工具経路を得る(図10)。 The above calculation is performed from the tip of the
図1 エンドミルを用いた直交3軸NC加工機による3次元加工の際の問題点説明図
図2 発明の効果の説明図
図3 発明の効果の説明図
図4−a ポリゴンサーフェイスモデル2と薄肉円盤3に仮定された円盤状工具1を示す図
図4−b 図4−aを正面から見た図
図5 工具経路を求めるための開始位置を示す図
図6 ポリゴンサーフェイスモデル2と薄肉円盤3との接触点がスパイラル状になることを示す
図7 ポリゴンサーフェイスモデル2と薄肉円盤3との位置関係を示す図
図8 図7を横から見た図
図9 点Aを通る円の中心X座標を求める方法を示す解説図
図10 工具経路の計算手順を表すフローチャートFig. 1 Explanation of problems in three-dimensional machining by an orthogonal three-axis NC machine using an end mill. Fig. 2 Explanation of the effect of the invention. Fig. 3 Explanation of the effect of the invention. Fig. 4-a
1 円盤状工具
2 ポリゴンサーフェイスモデル
3 薄肉円盤1 Disc-shaped
Claims (4)
表面が三角形で分割されコンピュータに入力されている3次元形状を3軸NC木工旋盤上の旋回角度の制御が可能な旋回軸であるC軸にチャッキングしたと仮定し、
切削工具としての円盤状工具1を外径と厚さが同一である回転軸をもつ薄肉円盤3と仮定し、
当該薄肉円盤3の外周が、旋回中の3次元形状に対し干渉なしに接した状態を維持しながらZ軸に沿って移動することを前提に当該薄肉円盤3の回転中心のX座標を求めること
で円盤状工具1のX座標を得ることを特徴とする工具経路生成方法を有する3軸NC木工旋盤システム。A three-axis NC woodworking lathe system using a disk-shaped tool 1,
Assuming that the surface is divided into triangles and the three-dimensional shape input to the computer is chucked to the C-axis, which is a turning axis capable of controlling the turning angle on the 3-axis NC woodworking lathe,
Assuming that the disk-shaped tool 1 as a cutting tool is a thin disk 3 having a rotating shaft having the same outer diameter and thickness,
Obtaining the X coordinate of the rotation center of the thin disk 3 on the assumption that the outer periphery of the thin disk 3 moves along the Z axis while maintaining a state in which the outer periphery of the thin disk 3 is in contact with the rotating three-dimensional shape without interference. A three-axis NC woodworking lathe system having a tool path generation method characterized in that the X coordinate of the disk-shaped tool 1 is obtained by:
円盤状工具1を用いた3次元加工に必要な工具経路生成方法であって
表面が三角形で分割されコンピュータに入力されている3次元形状を3軸NC木工旋盤上の旋回角度の制御が可能な旋回軸であるC軸にチャッキングしたと仮定し、
切削工具としての円盤状工具1を外径と厚さが同一である回転軸をもつ薄肉円盤3と仮定し、
当該薄肉円盤3の外周が、旋回中の3次元形状に対し干渉なしに接した状態を維持しながらZ軸に沿って移動することを前提に当該薄肉円盤3の回転中心のX座標を求めるために、
当該薄肉円盤3の片方の側面1を含む平面である第1の平面と三角形の辺との交点からなる第1の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を第1の平面上に描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第1の工具中心のX座標とし、
もう片方の側面2を含む平面である第2の平面と三角形の辺との交点からなる第2の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第2の工具中心のX座標とし、
三角形の頂点に関し第1の平面と第2の平面の間に存在する頂点群のうち、頂点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第3の工具中心のX座標としたとき、
第1の工具中心のX座標と第2の工具中心のX座標と第3の工具中心のX座標のうち最も旋回軸から遠いX座標を工具経路にすることを特徴とする工具経路生成方法。The tool generation method according to claim 1,
A tool path generation method necessary for three-dimensional machining using the disk-shaped tool 1, and the turning angle on a three-axis NC woodworking lathe can be controlled with a three-dimensional shape whose surface is divided into triangles and input to a computer Assuming that it is chucked on the C axis which is the pivot axis,
Assuming that the disk-shaped tool 1 as a cutting tool is a thin disk 3 having a rotating shaft having the same outer diameter and thickness,
To obtain the X coordinate of the rotation center of the thin disk 3 on the assumption that the outer periphery of the thin disk 3 moves along the Z axis while maintaining a state in which the outer periphery of the thin disk 3 is in contact with the rotating three-dimensional shape without interference. In addition,
A circle having the same radius as the radius of the thin disk 3 centering on the intersection among the first group of intersections of the first plane, which is a plane including one side surface 1 of the thin disk 3, and the sides of the triangle. Of the intersection coordinates with the XZ plane when drawing on the first plane, the intersection with the X coordinate farthest from the turning axis is the X coordinate of the first tool center,
When a circle having the same radius as the radius of the thin disk 3 is drawn from the second intersection group consisting of the intersections of the second plane, which is the plane including the other side surface 2, and the sides of the triangle. Of the intersection coordinates with the XZ plane, the intersection with the X coordinate farthest from the turning axis is the X coordinate of the second tool center,
Of the vertex groups existing between the first plane and the second plane with respect to the vertex of the triangle, the coordinates of the intersection point with the XZ plane when a circle having the same radius as the radius of the thin disk 3 is drawn around the vertex. When the intersection of the X coordinate farthest from the turning axis is the X coordinate of the third tool center,
A tool path generation method characterized in that an X coordinate farthest from the turning axis among the X coordinate of the first tool center, the X coordinate of the second tool center, and the X coordinate of the third tool center is used as the tool path.
コンピュータを
表面が三角形で分割されコンピュータに入力されている3次元形状を3軸NC木工旋盤上の旋回角度の制御が可能な旋回軸であるC軸にチャッキングしたと仮定し、
切削工具としての円盤状工具1を外径と厚さが同一である回転軸をもつ薄肉円盤3と仮定し、
当該薄肉円盤3の外周が、旋回中の3次元形状に対し干渉なしに接した状態を維持しながらZ軸に沿って移動することを前提に当該薄肉円盤3の回転中心のX座標を求めるために
当該薄肉円盤3の片方の側面1を含む平面である第1の平面と三角形の辺との交点からなる第1の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を第1の平面上に描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第1の工具中心のX座標とし、
もう片方の面を含む平面である第2の平面と三角形の辺との交点からなる第2の交点群のうち、交点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第2の工具中心のX座標とし、
三角形の頂点に関し第1の平面と第2の平面の間に存在する頂点群のうち、頂点を中心として当該薄肉円盤3の半径と同じ半径の円を描いたときのXZ平面との交点座標のうちX座標が最も旋回軸から遠い交点を第3の工具中心のX座標としたとき、
第1の工具中心のX座標と第2の工具中心のX座標と第3の工具中心のX座標のうち最も旋回軸から遠いX座標を工具経路にすることで円盤状工具1の工具経路を得る手段として機能させることを特徴とする工具経路生成プログラム。A tool path generation program necessary for three-dimensional machining using the disk-shaped tool 1, the computer is divided into three triangles whose surface is divided into triangles, and the rotation angle on the three-axis NC woodworking lathe is controlled. Assuming that it is chucked on the C axis, which is a possible pivot axis,
Assuming that the disk-shaped tool 1 as a cutting tool is a thin disk 3 having a rotating shaft having the same outer diameter and thickness,
To obtain the X coordinate of the rotation center of the thin disk 3 on the assumption that the outer periphery of the thin disk 3 moves along the Z axis while maintaining a state in which the outer periphery of the thin disk 3 is in contact with the rotating three-dimensional shape without interference. Among the first intersection point group consisting of the intersection of the first plane that is the plane including the one side surface 1 of the thin disk 3 and the sides of the triangle, the radius of the thin disk 3 is the same as the radius of the thin disk 3 centering on the intersection. Of the intersection coordinates with the XZ plane when a circle is drawn on the first plane, the intersection with the X coordinate farthest from the pivot axis is taken as the X coordinate of the first tool center,
When a circle having the same radius as the radius of the thin-walled disk 3 is drawn from the second intersection point group consisting of the intersection points of the second plane, which is the plane including the other surface, and the sides of the triangle. Of the intersection coordinates with the XZ plane, the intersection where the X coordinate is farthest from the turning axis is the X coordinate of the second tool center,
Of the vertex groups existing between the first plane and the second plane with respect to the vertex of the triangle, the coordinates of the intersection point with the XZ plane when a circle having the same radius as the radius of the thin disk 3 is drawn around the vertex. When the intersection of the X coordinate farthest from the turning axis is the X coordinate of the third tool center,
The tool path of the disk-shaped tool 1 is determined by setting the X coordinate farthest from the swivel axis among the X coordinate of the first tool center, the X coordinate of the second tool center, and the X coordinate of the third tool center. A tool path generation program which functions as a means for obtaining.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN111930073A (en) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 上海熙锐信息科技有限公司 | Five-axis laser tool path rotating method and device and storage medium |
JP7422906B1 (en) | 2023-01-30 | 2024-01-26 | アルム株式会社 | Processing control device, control method and program for the processing control device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0751989A (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-28 | Yachiyoda Kogyo Kk | Free-form surface machining device |
JP2003094223A (en) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Cutting device, cutting method and program for the same and recording medium |
JP2004009211A (en) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Komatsu Machinery Corp | Machining method for cam shaft or crank shaft |
-
2007
- 2007-04-16 JP JP2007129843A patent/JP4784767B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0751989A (en) * | 1993-08-06 | 1995-02-28 | Yachiyoda Kogyo Kk | Free-form surface machining device |
JP2003094223A (en) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Cutting device, cutting method and program for the same and recording medium |
JP2004009211A (en) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Komatsu Machinery Corp | Machining method for cam shaft or crank shaft |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111930073A (en) * | 2020-08-19 | 2020-11-13 | 上海熙锐信息科技有限公司 | Five-axis laser tool path rotating method and device and storage medium |
CN111930073B (en) * | 2020-08-19 | 2024-05-28 | 上海熙锐信息科技有限公司 | Five-axis laser cutter path rotation method, device and storage medium |
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