JP3209432B2 - 物体形状切削方法 - Google Patents
物体形状切削方法Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
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- G—PHYSICS
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Description
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は物体形状切削方法に関
し、特に数値制御方式の工作機械によつて自由曲面を削
り出す際に適用して好適なものである。
し、特に数値制御方式の工作機械によつて自由曲面を削
り出す際に適用して好適なものである。
【０００３】
【従来の技術】ＣＡＤの手法を用いて自由曲面をもつた
物体の形状をデザインする場合（geometric modelin
g）、一般にデザイナは、曲面が通るべき３次元空間に
おける複数の点（これを節点と呼ぶ）を指定し、当該指
定された節点を結ぶ境界曲線網を所望のベクトル関数に
よつて演算させることにより、いわゆるワイヤフレーム
で表現された曲面を作成し、かくして境界曲線によつて
囲まれた多数の枠組み空間を形成するようになされてい
る（この処理を枠組み処理と呼ぶ）。
物体の形状をデザインする場合（geometric modelin
g）、一般にデザイナは、曲面が通るべき３次元空間に
おける複数の点（これを節点と呼ぶ）を指定し、当該指
定された節点を結ぶ境界曲線網を所望のベクトル関数に
よつて演算させることにより、いわゆるワイヤフレーム
で表現された曲面を作成し、かくして境界曲線によつて
囲まれた多数の枠組み空間を形成するようになされてい
る（この処理を枠組み処理と呼ぶ）。
【０００４】かかる枠組み処理によつて形成された境界
曲線網は、それ自体デザイナがデザインしようとする大
まかな形状を表しており、各枠組み空間を囲む境界曲線
を用いて所定のベクトル関数によつて表現できる曲面を
補間演算することができれば、全体としてデザイナがデ
ザインした自由曲面（２次関数で規定できないものをい
う）を生成することができる。ここで各枠組み空間に張
られた曲面は全体の曲面を構成する基本要素を形成し、
これをパツチと呼ぶ。
曲線網は、それ自体デザイナがデザインしようとする大
まかな形状を表しており、各枠組み空間を囲む境界曲線
を用いて所定のベクトル関数によつて表現できる曲面を
補間演算することができれば、全体としてデザイナがデ
ザインした自由曲面（２次関数で規定できないものをい
う）を生成することができる。ここで各枠組み空間に張
られた曲面は全体の曲面を構成する基本要素を形成し、
これをパツチと呼ぶ。
【０００５】ところで生成した自由曲面全体としてより
自然な外形形状をもたせるために、共有境界を挟んで隣
接する２つの枠組み空間に、共有境界において接平面連
続の条件を満足するようなパツチを張るように、共有境
界周りの制御辺ベクトルを設定し直すようにした自由曲
面作成方法が提案されている（特願昭 60-277448号)。
自然な外形形状をもたせるために、共有境界を挟んで隣
接する２つの枠組み空間に、共有境界において接平面連
続の条件を満足するようなパツチを張るように、共有境
界周りの制御辺ベクトルを設定し直すようにした自由曲
面作成方法が提案されている（特願昭 60-277448号)。
【０００６】この自由曲面作成方法は、例えば図４に示
すように、四辺形枠組空間に張られるパツチを３次のベ
ジエ（Ｂezier ）式でなるベクトル関数、ベクトルＳ
(u、v)で表し、２つのパツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及び
ベクトルＳ(u、v)2 を滑らかに接続するために、枠組み
処理によつて与えられた節点、ベクトルＰ(0 0) 、ベク
トルＰ(3 0)1、ベクトルＰ(3 3)1、ベクトルＰ(0 3) 、
ベクトルＰ(3 3)2、ベクトルＰ(3 0)2 に基づいて、隣
接するパツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ(u、
v)2 の共有境界ＣＯＭ１において接平面連続の条件が成
り立つような制御辺ベクトル、ベクトルａ1 、ベクトル
ａ2 及びベクトルｃ1 、ベクトルｃ2 を設定し、これら
の制御辺ベクトルによつて内部制御点、ベクトルＰ(1
1)1、ベクトルＰ(1 2)1及びベクトルＰ(1 1)2、ベクト
ルＰ(1 2)2 を設定し直すことを原理としている。
すように、四辺形枠組空間に張られるパツチを３次のベ
ジエ（Ｂezier ）式でなるベクトル関数、ベクトルＳ
(u、v)で表し、２つのパツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及び
ベクトルＳ(u、v)2 を滑らかに接続するために、枠組み
処理によつて与えられた節点、ベクトルＰ(0 0) 、ベク
トルＰ(3 0)1、ベクトルＰ(3 3)1、ベクトルＰ(0 3) 、
ベクトルＰ(3 3)2、ベクトルＰ(3 0)2 に基づいて、隣
接するパツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ(u、
v)2 の共有境界ＣＯＭ１において接平面連続の条件が成
り立つような制御辺ベクトル、ベクトルａ1 、ベクトル
ａ2 及びベクトルｃ1 、ベクトルｃ2 を設定し、これら
の制御辺ベクトルによつて内部制御点、ベクトルＰ(1
1)1、ベクトルＰ(1 2)1及びベクトルＰ(1 1)2、ベクト
ルＰ(1 2)2 を設定し直すことを原理としている。
【０００７】このような手法を他の共有境界ＣＯＭ２、
ＣＯＭ３、ＣＯＭ４についても適用すれば、結局パツ
チ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ(u、v)2 は隣接
するパツチと接平面連続の条件に従つて滑らかに接続す
ることができる。
ＣＯＭ３、ＣＯＭ４についても適用すれば、結局パツ
チ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ(u、v)2 は隣接
するパツチと接平面連続の条件に従つて滑らかに接続す
ることができる。
【０００８】ここで、３次のベジエ式でなるベクトル関
数、ベクトルＳ(u、v)は、次式
数、ベクトルＳ(u、v)は、次式
【０００９】
【数１】
【００１０】のように、ｕ方向及びｖ方向のパラメータ
ｕ及びｖ、シフト演算子Ｅ及びＦを用いて表現され、制
御点、ベクトルＰ(i j) に対して、次式
ｕ及びｖ、シフト演算子Ｅ及びＦを用いて表現され、制
御点、ベクトルＰ(i j) に対して、次式
【００１１】
【数２】
【００１２】
【数３】
【００１３】
【数４】
【００１４】
【数５】
【００１５】の関係をもつ。
【００１６】さらに、接平面とは共有境界の各点におけ
るｕ方向及びｖ方向の接線ベクトルによつて形成される
平面を意味し、例えば図４の共有境界ＣＯＭ１上の各点
について、パツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ
(u、v)2 の接平面が同一のとき接平面連続の条件が成り
立つ。
るｕ方向及びｖ方向の接線ベクトルによつて形成される
平面を意味し、例えば図４の共有境界ＣＯＭ１上の各点
について、パツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ
(u、v)2 の接平面が同一のとき接平面連続の条件が成り
立つ。
【００１７】この方法によれば、デザイナの意図するま
まに、全体として滑らかに曲面形状が変化するような、
従来の設計手法では実際上デザインすることが困難な物
体形状をも、容易にデザインし得、このようにして得ら
れた物体形状データに基づいて金型を作成することによ
り、デザイナの意図する形状の製品を作成し得る自由曲
面加工方法が提案されている（特願昭 63-107867号) 。
まに、全体として滑らかに曲面形状が変化するような、
従来の設計手法では実際上デザインすることが困難な物
体形状をも、容易にデザインし得、このようにして得ら
れた物体形状データに基づいて金型を作成することによ
り、デザイナの意図する形状の製品を作成し得る自由曲
面加工方法が提案されている（特願昭 63-107867号) 。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来このよう
な自由曲面形状の製品の金型を作成するためには、図５
に示すように、例えば同時３軸制御方式のＮＣ(numeric
al contorol)フライス盤１を用いて、ＸＹテーブル２上
に載置された被切削物体としての金型３に対して、モー
タを含む工具制御部４を介してＺ軸方向に移動し得るよ
うになされたボールエンドミル等の工具５を当接させ、
ＸＹテーブル２及び工具５の加工経路を、自由曲面デー
タから工具５の刃先半径等のデータに基づいて形成され
たオフセツト曲面上を工具５の刃先中心が移動するよう
な工具経路データとして得ることができるセグメントハ
イト法によつて生成し、当該工具経路データに基づいて
工具５をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御す
ることにより、自由曲面をもつ金型を切削加工するよう
になされている。
な自由曲面形状の製品の金型を作成するためには、図５
に示すように、例えば同時３軸制御方式のＮＣ(numeric
al contorol)フライス盤１を用いて、ＸＹテーブル２上
に載置された被切削物体としての金型３に対して、モー
タを含む工具制御部４を介してＺ軸方向に移動し得るよ
うになされたボールエンドミル等の工具５を当接させ、
ＸＹテーブル２及び工具５の加工経路を、自由曲面デー
タから工具５の刃先半径等のデータに基づいて形成され
たオフセツト曲面上を工具５の刃先中心が移動するよう
な工具経路データとして得ることができるセグメントハ
イト法によつて生成し、当該工具経路データに基づいて
工具５をそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動制御す
ることにより、自由曲面をもつ金型を切削加工するよう
になされている。
【００１９】ところが図６に示すように、加工目的形状
ＳＣの一部の加工領域を加工する場合、当該加工領域に
対してＺ軸方向（すなわち鉛直方向）から工具５を下降
するようにすると、当該加工領域までのアプローチ区間
において工具５の送り速度を大きくした際にオーバーシ
ユートが発生し、加工領域に達しても工具５のアプロー
チ動作が停止せずに加工対象としての金型３を当該切削
開始点（以下これをアプローチポイントと呼ぶ）におい
て削り過ぎてしまつたり、さらにはＺ軸方向にアプロー
チしてきた工具５の移動方向がアプローチポイントにお
いて急激に変化することより、加工面上のアプローチポ
イントに工具５の刃先の跡が残るいわゆるカツターマー
クが生じるなどのように、加工異常痕跡が仕上り面上に
残る問題があつた。
ＳＣの一部の加工領域を加工する場合、当該加工領域に
対してＺ軸方向（すなわち鉛直方向）から工具５を下降
するようにすると、当該加工領域までのアプローチ区間
において工具５の送り速度を大きくした際にオーバーシ
ユートが発生し、加工領域に達しても工具５のアプロー
チ動作が停止せずに加工対象としての金型３を当該切削
開始点（以下これをアプローチポイントと呼ぶ）におい
て削り過ぎてしまつたり、さらにはＺ軸方向にアプロー
チしてきた工具５の移動方向がアプローチポイントにお
いて急激に変化することより、加工面上のアプローチポ
イントに工具５の刃先の跡が残るいわゆるカツターマー
クが生じるなどのように、加工異常痕跡が仕上り面上に
残る問題があつた。
【００２０】この問題点を解決するための一つの方法と
して、図７に示すようにアプローチポイントに対して工
具５を所定の円弧を描くようにしてアプローチさせる方
法が考えられる。
して、図７に示すようにアプローチポイントに対して工
具５を所定の円弧を描くようにしてアプローチさせる方
法が考えられる。
【００２１】ところがこのような方法によると、円弧状
のアプローチ経路内に、加工領域の周囲にある加工仕上
り面（すなわち目的形状）が存在するような場合には、
加工領域外の目的形状を過剰に削つてしまうことがあ
り、解決策としては未だ不十分であつた。
のアプローチ経路内に、加工領域の周囲にある加工仕上
り面（すなわち目的形状）が存在するような場合には、
加工領域外の目的形状を過剰に削つてしまうことがあ
り、解決策としては未だ不十分であつた。
【００２２】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、加工しようとする加工領域に工具が進入する際に、
その周囲の目的形状を過剰に削ることなく適正に切削で
きるようにした物体形状切削方法を提案しようとするも
のである。
で、加工しようとする加工領域に工具が進入する際に、
その周囲の目的形状を過剰に削ることなく適正に切削で
きるようにした物体形状切削方法を提案しようとするも
のである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、自由曲面の形状をもつ物体の加工
目的形状ＳＣを表す自由曲面データに基づいて、加工目
的形状ＳＣの一部でなる切削加工領域ＡＲＡを切削加工
する物体形状切削方法であつて、自由曲面データＳ
（ｕ，ｖ）１，Ｓ（ｕ，ｖ）２を用いて切削加工領域Ａ
ＲＡを切削するための工具経路を表す工具経路データＤ
ＴＢＭを生成し、工具５が進入側アプローチ領域ＡＲＡ
Ｐ１を通つて切削加工領域ＡＲＡのアプローチポイント
ＡＰに進入する際に、アプローチポイントＡＰにおいて
工具５が切削加工領域ＡＲＡに進むとき加工目的形状Ｓ
Ｃである自由曲面と平行に進行するような第１の工具移
動経路を表す第１のアプローチ経路データＤＴＡＰＩＮ
と、進入側アプローチ領域ＡＲＡＰ１における自由曲面
データＳ(u、v)1 、Ｓ(u、v)2 を用いて、加工目的形状
ＳＣを切削する際に用いられる第２の工具移動経路を表
す第２のアプローチ経路データＤＴＢＭとを生成し、工
具５が進入側アプローチ領域ＡＲＡＰ１を移動する際の
第３の工具移動経路を表す第３のアプローチ経路データ
ＤＴＡＰとして、第１の工具移動経路が第２の工具移動
経路の外側にある移動範囲では、第１のアプローチ経路
データＤＴＡＰＩＮを用いて第３のアプローチ経路デー
タＤＴＡＰを生成し、かつ第１の工具移動経路が第２の
工具移動経路の内側にある移動範囲では第２のアプロー
チ経路データＤＴＢＭを用いて上記第３のアプローチ経
路データＤＴＡＰを生成するようにする。
め本発明においては、自由曲面の形状をもつ物体の加工
目的形状ＳＣを表す自由曲面データに基づいて、加工目
的形状ＳＣの一部でなる切削加工領域ＡＲＡを切削加工
する物体形状切削方法であつて、自由曲面データＳ
（ｕ，ｖ）１，Ｓ（ｕ，ｖ）２を用いて切削加工領域Ａ
ＲＡを切削するための工具経路を表す工具経路データＤ
ＴＢＭを生成し、工具５が進入側アプローチ領域ＡＲＡ
Ｐ１を通つて切削加工領域ＡＲＡのアプローチポイント
ＡＰに進入する際に、アプローチポイントＡＰにおいて
工具５が切削加工領域ＡＲＡに進むとき加工目的形状Ｓ
Ｃである自由曲面と平行に進行するような第１の工具移
動経路を表す第１のアプローチ経路データＤＴＡＰＩＮ
と、進入側アプローチ領域ＡＲＡＰ１における自由曲面
データＳ(u、v)1 、Ｓ(u、v)2 を用いて、加工目的形状
ＳＣを切削する際に用いられる第２の工具移動経路を表
す第２のアプローチ経路データＤＴＢＭとを生成し、工
具５が進入側アプローチ領域ＡＲＡＰ１を移動する際の
第３の工具移動経路を表す第３のアプローチ経路データ
ＤＴＡＰとして、第１の工具移動経路が第２の工具移動
経路の外側にある移動範囲では、第１のアプローチ経路
データＤＴＡＰＩＮを用いて第３のアプローチ経路デー
タＤＴＡＰを生成し、かつ第１の工具移動経路が第２の
工具移動経路の内側にある移動範囲では第２のアプロー
チ経路データＤＴＢＭを用いて上記第３のアプローチ経
路データＤＴＡＰを生成するようにする。
【００２４】
【作用】第１の工具移動経路が第２の工具移動経路の外
側にある経路部分では第１の工具移動経路を表す第１の
アプローチ経路データＤＴＡＰＩＮを第３のアプローチ
経路データＤＴＡＰとして用いてアプローチさせ、これ
に対して第１の工具移動経路が第２の工具移動経路の内
側にある経路部分では第１のアプローチ経路データＤＴ
ＡＰＩＮに代えて第２のアプローチ経路データＤＴＢＭ
を第３のアプローチ経路データＤＴＡＰとして用いてア
プローチさせるようにしたことにより、工具５が進入側
アプローチ領域ＡＲＡＰ１を移動しているとき加工目的
形状ＳＣを過剰に切削することなく、しかもアプローチ
ポイントＡＰにおいて加工異常痕跡を生じさせないよう
に、工具５をアプローチさせることができる。
側にある経路部分では第１の工具移動経路を表す第１の
アプローチ経路データＤＴＡＰＩＮを第３のアプローチ
経路データＤＴＡＰとして用いてアプローチさせ、これ
に対して第１の工具移動経路が第２の工具移動経路の内
側にある経路部分では第１のアプローチ経路データＤＴ
ＡＰＩＮに代えて第２のアプローチ経路データＤＴＢＭ
を第３のアプローチ経路データＤＴＡＰとして用いてア
プローチさせるようにしたことにより、工具５が進入側
アプローチ領域ＡＲＡＰ１を移動しているとき加工目的
形状ＳＣを過剰に切削することなく、しかもアプローチ
ポイントＡＰにおいて加工異常痕跡を生じさせないよう
に、工具５をアプローチさせることができる。
【００２５】
【実施例】以下図５ないし図７との対応部分に同一符号
を付して示す図面について、本発明の一実施例を詳述す
る。
を付して示す図面について、本発明の一実施例を詳述す
る。
【００２６】この物体形状切削方法の場合、工具経路デ
ータ作成装置の中央処理ユニツト（ＣＰＵ）は、予め自
由曲面作成装置によつて作成された自由曲面データ（す
なわち、パツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ
(u、v)2 （図４）のデータでなる）を取り込み、図１の
ステツプＳＰ１において自由曲面加工処理プログラムを
実行開始し、この自由曲面データ、ベクトルＳ(u、v)1
及びベクトルＳ(u、v)2に基づいて、金型３を切削する
工具５のアプローチ経路データＤＴＡＰ（図３）を作成
する処理手順に入る。
ータ作成装置の中央処理ユニツト（ＣＰＵ）は、予め自
由曲面作成装置によつて作成された自由曲面データ（す
なわち、パツチ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ
(u、v)2 （図４）のデータでなる）を取り込み、図１の
ステツプＳＰ１において自由曲面加工処理プログラムを
実行開始し、この自由曲面データ、ベクトルＳ(u、v)1
及びベクトルＳ(u、v)2に基づいて、金型３を切削する
工具５のアプローチ経路データＤＴＡＰ（図３）を作成
する処理手順に入る。
【００２７】すなわちＣＰＵは、ステツプＳＰ２におい
て自由曲面データ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ
(u、v)2 （すなわち切削目的形状）と、切削加工に使用
される工具５（図５）の刃先形状や半径等の工具情報と
に基づいて、図２に示すように、例えばセグメントハイ
ト法の手法を用いて工具中心が通る工具経路データＤＴ
ＢＭを、切削加工領域ＡＲＡについて作成する。
て自由曲面データ、ベクトルＳ(u、v)1 及びベクトルＳ
(u、v)2 （すなわち切削目的形状）と、切削加工に使用
される工具５（図５）の刃先形状や半径等の工具情報と
に基づいて、図２に示すように、例えばセグメントハイ
ト法の手法を用いて工具中心が通る工具経路データＤＴ
ＢＭを、切削加工領域ＡＲＡについて作成する。
【００２８】続いてＣＰＵはステツプＳＰ３において、
被切削物体としての金型３の切削加工領域ＡＲＡの前又
は後側に設定する工具のアプローチ領域ＡＲＡＰ１又は
ＡＲＡＰ２について、切削目的形状ＳＣを切削する際に
用いられる工具経路データＤＴＢＭを作成する。
被切削物体としての金型３の切削加工領域ＡＲＡの前又
は後側に設定する工具のアプローチ領域ＡＲＡＰ１又は
ＡＲＡＰ２について、切削目的形状ＳＣを切削する際に
用いられる工具経路データＤＴＢＭを作成する。
【００２９】このアプローチ領域１ＡＲＡＰ１及びＡＲ
ＡＰ２における工具経路データＤＴＢＭは、切削目的形
状ＳＣ（すなわちアプローチ領域ＡＲＡＰ１及びＡＲＡ
Ｐ２の最終仕上形状）であるから、工具がアプローチポ
イントＡＰを通って切削加工領域ＡＲＡに進入する際
に、工具経路データＤＴＢＭで表される工具経路と干渉
すれば、工具がアプローチ領域ＡＲＡＰ１において切削
目的形状ＳＣを過剰に切削することになる。
ＡＰ２における工具経路データＤＴＢＭは、切削目的形
状ＳＣ（すなわちアプローチ領域ＡＲＡＰ１及びＡＲＡ
Ｐ２の最終仕上形状）であるから、工具がアプローチポ
イントＡＰを通って切削加工領域ＡＲＡに進入する際
に、工具経路データＤＴＢＭで表される工具経路と干渉
すれば、工具がアプローチ領域ＡＲＡＰ１において切削
目的形状ＳＣを過剰に切削することになる。
【００３０】さらにＣＰＵはステツプＳＰ４において、
金型３の切削を開始するアプローチポイントＡＰにおけ
る切削加工領域ＡＲＡへの工具５の進行方向と、当該工
具５がアプローチ領域ＡＲＡＰ１からアプローチポイン
トＡＰに到達する直前の進行方向とがほぼ一致し、これ
により工具５はアプローチポイントＡＰから切削加工領
域ＡＲＡを進行開始したとき切削目的形状を表す自由曲
面と平行に進行するような工具５のアプローチ経路入力
データＤＴＡＰＩＮを設定する。
金型３の切削を開始するアプローチポイントＡＰにおけ
る切削加工領域ＡＲＡへの工具５の進行方向と、当該工
具５がアプローチ領域ＡＲＡＰ１からアプローチポイン
トＡＰに到達する直前の進行方向とがほぼ一致し、これ
により工具５はアプローチポイントＡＰから切削加工領
域ＡＲＡを進行開始したとき切削目的形状を表す自由曲
面と平行に進行するような工具５のアプローチ経路入力
データＤＴＡＰＩＮを設定する。
【００３１】このアプローチ経路入力データＤＴＡＰＩ
Ｎは、例えば図７について上述したと同様に、切削加工
領域ＡＲＡの進入側のアプローチポイントＡＰに対し
て、工具５が円弧を描くように進入することにより、ア
プローチポイントＡＰにカツタマークのような加工異常
痕跡を生じさせないようにできるものが選定され、ユー
ザによつてＣＰＵに入力される。
Ｎは、例えば図７について上述したと同様に、切削加工
領域ＡＲＡの進入側のアプローチポイントＡＰに対し
て、工具５が円弧を描くように進入することにより、ア
プローチポイントＡＰにカツタマークのような加工異常
痕跡を生じさせないようにできるものが選定され、ユー
ザによつてＣＰＵに入力される。
【００３２】このようにして、ステツプＳＰ３及びＳＰ
４において、工具５がアプローチ領域ＡＲＡＰ１を移動
する際に必要なアプローチ経路入力データＤＴＡＰＩＮ
及び工具経路データＤＴＢＭが生成されたので、続いて
ＣＰＵはステツプＳＰ５において、上述のステツプＳＰ
３において作成された工具経路データＤＴＢＭを用い
て、ユーザが設定したアプローチ経路入力データＤＴＡ
ＰＩＮが工具経路データＤＴＢＭよりも切削目的形状Ｓ
Ｃに近い場合（すなわち内側の場合）には、工具経路デ
ータＤＴＢＭを優先するように補正する（すなわち当該
工具経路データＤＴＢＭに沿つて工具を移動するように
アプローチ経路ＤＴＡＰを補正する）。
４において、工具５がアプローチ領域ＡＲＡＰ１を移動
する際に必要なアプローチ経路入力データＤＴＡＰＩＮ
及び工具経路データＤＴＢＭが生成されたので、続いて
ＣＰＵはステツプＳＰ５において、上述のステツプＳＰ
３において作成された工具経路データＤＴＢＭを用い
て、ユーザが設定したアプローチ経路入力データＤＴＡ
ＰＩＮが工具経路データＤＴＢＭよりも切削目的形状Ｓ
Ｃに近い場合（すなわち内側の場合）には、工具経路デ
ータＤＴＢＭを優先するように補正する（すなわち当該
工具経路データＤＴＢＭに沿つて工具を移動するように
アプローチ経路ＤＴＡＰを補正する）。
【００３３】これに対して、ユーザが設定したアプロー
チ経路入力データＤＴＡＰＩＮが工具経路データＤＴＢ
Ｍよりも切削目的形状ＳＣから遠い場合（すなわち外側
の場合）には、切削目的形状ＳＣに工具干渉が生じない
ので、ＣＰＵは工具をアプローチ経路入力データＤＴＡ
ＰＩＮに沿って移動させる。
チ経路入力データＤＴＡＰＩＮが工具経路データＤＴＢ
Ｍよりも切削目的形状ＳＣから遠い場合（すなわち外側
の場合）には、切削目的形状ＳＣに工具干渉が生じない
ので、ＣＰＵは工具をアプローチ経路入力データＤＴＡ
ＰＩＮに沿って移動させる。
【００３４】かくして図３に示すように、工具５がアプ
ローチ経路入力データＤＴＡＰＩＮに沿つてアプローチ
区間ＡＲＡＰ１に進入した際に切削目的形状ＳＣに対し
て工具干渉を生じる経路部分については、工具経路デー
タＤＴＢＭに沿つて工具を移動するように補正したアプ
ローチ経路データＤＴＡＰが得られる。
ローチ経路入力データＤＴＡＰＩＮに沿つてアプローチ
区間ＡＲＡＰ１に進入した際に切削目的形状ＳＣに対し
て工具干渉を生じる経路部分については、工具経路デー
タＤＴＢＭに沿つて工具を移動するように補正したアプ
ローチ経路データＤＴＡＰが得られる。
【００３５】これにより工具経路データＤＴＢＭが工具
干渉を生じないように設定されたデータであることによ
り、工具５はアプローチ経路ＤＴＡＰに沿つて工具干渉
を生ずることなく移動する。
干渉を生じないように設定されたデータであることによ
り、工具５はアプローチ経路ＤＴＡＰに沿つて工具干渉
を生ずることなく移動する。
【００３６】このようにして、ステツプＳＰ５におい
て、工具進入時のアプローチ経路データＤＴＡＰの作成
処理が終了し、ＣＰＵは続くステツプＳＰ６において切
削加工作業に入り、工具５をアプローチ経路ＤＴＡＰを
通つてアプローチポイントＡＰまで移動した後、上述の
ステツプＳＰ２において作成された切削加工領域ＡＲＡ
における工具経路データＤＴＢＭに基づいて工具５を移
動することにより、金型３の切削加工領域ＡＲＡの部分
を切削目的形状ＳＣに切削加工した後、ステツプＳＰ７
において当該自由曲面加工処理手順を終了する。
て、工具進入時のアプローチ経路データＤＴＡＰの作成
処理が終了し、ＣＰＵは続くステツプＳＰ６において切
削加工作業に入り、工具５をアプローチ経路ＤＴＡＰを
通つてアプローチポイントＡＰまで移動した後、上述の
ステツプＳＰ２において作成された切削加工領域ＡＲＡ
における工具経路データＤＴＢＭに基づいて工具５を移
動することにより、金型３の切削加工領域ＡＲＡの部分
を切削目的形状ＳＣに切削加工した後、ステツプＳＰ７
において当該自由曲面加工処理手順を終了する。
【００３７】以上の構成によれば、自由曲面データで表
された切削目的形状ＳＣの一部でなる切削加工領域ＡＲ
Ａを切削加工する際に、アプローチポイントＡＰにおい
て加工異常痕跡が生じないようなアプローチ経路入力デ
ータＤＴＡＰＩＮを通つて工具５が移動している間に、
当該アプローチ経路入力データＤＴＡＰＩＮを通つたの
では切削目的形状ＳＣと工具干渉が生じる経路部分につ
いては、セグメントハイト法によつて作成した工具干渉
を生じない工具経路データＤＴＢＭによつて補正したア
プローチ経路ＤＴＡＰを用いるようにしたことにより、
アプローチ領域ＡＲＡＰ１において工具干渉を生じさせ
ず、かつアプローチポイントＡＰにおいて加工異常痕跡
の発生を回避し得るアプローチ経路データＤＴＡＰを作
成することができる。
された切削目的形状ＳＣの一部でなる切削加工領域ＡＲ
Ａを切削加工する際に、アプローチポイントＡＰにおい
て加工異常痕跡が生じないようなアプローチ経路入力デ
ータＤＴＡＰＩＮを通つて工具５が移動している間に、
当該アプローチ経路入力データＤＴＡＰＩＮを通つたの
では切削目的形状ＳＣと工具干渉が生じる経路部分につ
いては、セグメントハイト法によつて作成した工具干渉
を生じない工具経路データＤＴＢＭによつて補正したア
プローチ経路ＤＴＡＰを用いるようにしたことにより、
アプローチ領域ＡＲＡＰ１において工具干渉を生じさせ
ず、かつアプローチポイントＡＰにおいて加工異常痕跡
の発生を回避し得るアプローチ経路データＤＴＡＰを作
成することができる。
【００３８】かくして、例えば、アプローチ領域ＡＲＡ
Ｐ１及びＡＲＡＰ２において自由曲面データで表された
加工目的形状ＳＣに仕上げ加工が済んでいる金型３にお
いて、切削加工領域ＡＲＡが荒加工のまま残つているよ
うな状態において、当該切削加工領域ＡＲＡを、工具が
進入側アプローチ領域ＡＲＡＰ1 を通る際に工具５が仕
上げ面を削りすぎたり、アプローチポイントＡＰにおい
て加工異常痕跡を生じさせたりすることなく仕上げ加工
をすることができ、かくして全体として、自由曲面デー
タで表された加工目的形状の金型３を適正に製造するこ
とができる。
Ｐ１及びＡＲＡＰ２において自由曲面データで表された
加工目的形状ＳＣに仕上げ加工が済んでいる金型３にお
いて、切削加工領域ＡＲＡが荒加工のまま残つているよ
うな状態において、当該切削加工領域ＡＲＡを、工具が
進入側アプローチ領域ＡＲＡＰ1 を通る際に工具５が仕
上げ面を削りすぎたり、アプローチポイントＡＰにおい
て加工異常痕跡を生じさせたりすることなく仕上げ加工
をすることができ、かくして全体として、自由曲面デー
タで表された加工目的形状の金型３を適正に製造するこ
とができる。
【００３９】なお上述の実施例においては、切削加工領
域ＡＲＡに対してアプローチ領域ＡＲＡＰ１側から工具
をアプローチさせる場合について述べたが、本発明にこ
れに限らず、切削加工領域ＡＲＡに対して両側に設定さ
れたアプローチ領域ＡＲＡＰ１及びＡＲＡＰ２の両側か
ら加工するようにしても、上述の場合と同様の効果を得
ることができる。
域ＡＲＡに対してアプローチ領域ＡＲＡＰ１側から工具
をアプローチさせる場合について述べたが、本発明にこ
れに限らず、切削加工領域ＡＲＡに対して両側に設定さ
れたアプローチ領域ＡＲＡＰ１及びＡＲＡＰ２の両側か
ら加工するようにしても、上述の場合と同様の効果を得
ることができる。
【００４０】また上述の実施例においては、アプローチ
経路入力データＤＴＡＰＩＮをユーザが設定する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、アプローチポ
イントＡＰにおける切削開始方向ＡＰＤに基づいて加工
異常痕跡が形成されないようなアプローチ経路を自動演
算処理によつて設定するようにしても良い。
経路入力データＤＴＡＰＩＮをユーザが設定する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、アプローチポ
イントＡＰにおける切削開始方向ＡＰＤに基づいて加工
異常痕跡が形成されないようなアプローチ経路を自動演
算処理によつて設定するようにしても良い。
【００４１】また上述の実施例においては、工具経路デ
ータＤＴＢＭをセグメントハイト法によつて算出した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばグ
リツトハイト法等、他の種々の方法によつてこれを算出
するようにしても良い。
ータＤＴＢＭをセグメントハイト法によつて算出した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばグ
リツトハイト法等、他の種々の方法によつてこれを算出
するようにしても良い。
【００４２】さらに上述の実施例においては、本発明を
金型を切削加工する場合に適用したが、本発明にこれに
限らず、直接製品を切削加工する等、物体の形状を削り
出す場合に広く適用することができる。
金型を切削加工する場合に適用したが、本発明にこれに
限らず、直接製品を切削加工する等、物体の形状を削り
出す場合に広く適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、自由曲面
データによって表される物体の加工目的形状の一部でな
る切削加工領域を切削するため、工具を進入側アプロー
チ領域からアプローチポイントに進入させる際に、加工
異常痕跡を生じさせないように生成された第１の工具移
動経路が、加工目的形状を切削する際に用いられる第２
の工具移動経路より外側にある経路部分では第１の工具
移動経路を表す第１のアプローチ経路データを第３のア
プローチ経路データとして用いてアプローチさせ、これ
に対して第１の工具移動経路が第２の工具移動経路の内
側にある経路部分では第１のアプローチ経路データに代
えて第２のアプローチ経路データを第３のアプローチ経
路データとして用いてアプローチさせるようになし、こ
れにより工具が進入側アプローチ領域を移動していると
き加工目的形状を過剰に削らせることなく、しかもアプ
ローチポイントにおいて加工異常痕跡を生じさせないよ
うに、工具をアプローチさせることができる。
データによって表される物体の加工目的形状の一部でな
る切削加工領域を切削するため、工具を進入側アプロー
チ領域からアプローチポイントに進入させる際に、加工
異常痕跡を生じさせないように生成された第１の工具移
動経路が、加工目的形状を切削する際に用いられる第２
の工具移動経路より外側にある経路部分では第１の工具
移動経路を表す第１のアプローチ経路データを第３のア
プローチ経路データとして用いてアプローチさせ、これ
に対して第１の工具移動経路が第２の工具移動経路の内
側にある経路部分では第１のアプローチ経路データに代
えて第２のアプローチ経路データを第３のアプローチ経
路データとして用いてアプローチさせるようになし、こ
れにより工具が進入側アプローチ領域を移動していると
き加工目的形状を過剰に削らせることなく、しかもアプ
ローチポイントにおいて加工異常痕跡を生じさせないよ
うに、工具をアプローチさせることができる。
【図１】本発明による物体形状切削方法の一実施例の処
理手順を示すフローチヤートである。
理手順を示すフローチヤートである。
【図２】工具経路データ作成の説明に供する略線図であ
る。
る。
【図３】アプローチ経路データ作成の説明に供する曲線
図である。
図である。
【図４】自由曲面データの説明に供する略線図である。
【図５】ＮＣフライス盤の構成を示す側面図である。
【図６】従来の鉛直方向のアプローチを示す略線図であ
る。
る。
【図７】従来の円弧状のアプローチを示す略線図であ
る。
る。
１……ＮＣフライス盤、５……工具、ＳＣ……切削目的
形状、ＡＲＡ……目的形状切削加工領域、ＡＲＡＰ１、
ＡＲＡＰ２……アプローチ領域、ＡＰ……アプローチポ
イント、ＤＴＢＭ……工具経路データ、ＤＴＡＰＩＮ…
…アプローチ経路入力データ、ＤＴＡＰ……アプローチ
経路データ、ＡＰＤ……切削開始方向。
形状、ＡＲＡ……目的形状切削加工領域、ＡＲＡＰ１、
ＡＲＡＰ２……アプローチ領域、ＡＰ……アプローチポ
イント、ＤＴＢＭ……工具経路データ、ＤＴＡＰＩＮ…
…アプローチ経路入力データ、ＤＴＡＰ……アプローチ
経路データ、ＡＰＤ……切削開始方向。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−120508（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−298405（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175672（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−260007（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−254505（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】自由曲面の形状をもつ物体の加工目的形状
を表す自由曲面データに基づいて、上記加工目的形状の
一部でなる切削加工領域を切削加工する物体形状切削方
法であつて、 上記自由曲面のデータを用いて上記切削加工領域を切削
するための工具経路を表す工具経路データを生成し、 工具が進入側アプローチ領域を通つて上記切削加工領域
のアプローチポイントに進入する際に、上記アプローチ
ポイントにおいて工具が上記切削加工領域に進むとき加
工目的形状である自由曲面と平行に進行するような第１
の工具移動経路を表す第１のアプローチ経路データと、
進入側アプローチ領域における自由曲面データを用い
て、加工目的形状を切削する際に用いられる第２の工具
移動経路を表す第２のアプローチ経路データとを生成
し、 上記工具が上記進入側アプローチ領域を移動する際の第
３の工具移動経路を表す第３のアプローチ経路データと
して、上記第１の工具移動経路が上記第２の工具移動経
路の外側にある移動範囲では上記第１のアプローチ経路
データを用いて上記第３のアプローチ経路データを生成
し、かつ上記第１の工具移動経路が上記第２の工具移動
経路の内側にある移動範囲では上記第２のアプローチ経
路データを用いて上記第３のアプローチ経路データを生
成する ことを特徴とする物体形状切削方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41625790A JP3209432B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 物体形状切削方法 |
| KR1019910022722A KR920011644A (ko) | 1990-12-29 | 1991-12-12 | 자유 곡면 가공방법 |
| EP9191121875A EP0493753A3 (en) | 1990-12-29 | 1991-12-19 | Free curved surface producing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41625790A JP3209432B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 物体形状切削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04242803A JPH04242803A (ja) | 1992-08-31 |
| JP3209432B2 true JP3209432B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=18524489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41625790A Expired - Fee Related JP3209432B2 (ja) | 1990-12-29 | 1990-12-29 | 物体形状切削方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0493753A3 (ja) |
| JP (1) | JP3209432B2 (ja) |
| KR (1) | KR920011644A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150067612A (ko) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | 한국기계연구원 | 비구면 도광판 금형 가공방법 |
| KR101671840B1 (ko) * | 2015-08-27 | 2016-11-04 | 한국생산기술연구원 | 회전공구의 경로생성방법, 공구경로 생성장치, 공작기계 및 기록매체 |
| KR101767052B1 (ko) * | 2015-06-17 | 2017-08-14 | 한국생산기술연구원 | 회전공구의 경로생성방법, 공구경로 생성장치, 공작기계 및 기록매체 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3113970A1 (de) * | 1981-04-07 | 1982-11-04 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 8225 Traunreut | Numerische bahnsteuerung fuer eine werkzeugmaschine |
| JPS62169210A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-25 | Okuma Mach Works Ltd | Ｎｃデ−タ作成装置における工具軌跡生成方式 |
| JPS63316212A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| DE3820566C2 (de) * | 1987-06-19 | 1994-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zum Ermitteln einer Bewegungsbahn eines Bearbeitungswerkzeugs einer von einer numerischen Steuervorrichtung gesteuerten Werkzeugmaschine |
-
1990
- 1990-12-29 JP JP41625790A patent/JP3209432B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-12-12 KR KR1019910022722A patent/KR920011644A/ko not_active Application Discontinuation
- 1991-12-19 EP EP9191121875A patent/EP0493753A3/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150067612A (ko) * | 2013-12-10 | 2015-06-18 | 한국기계연구원 | 비구면 도광판 금형 가공방법 |
| KR101630021B1 (ko) | 2013-12-10 | 2016-06-13 | 한국기계연구원 | 비구면 도광판 금형 가공방법 |
| KR101767052B1 (ko) * | 2015-06-17 | 2017-08-14 | 한국생산기술연구원 | 회전공구의 경로생성방법, 공구경로 생성장치, 공작기계 및 기록매체 |
| KR101671840B1 (ko) * | 2015-08-27 | 2016-11-04 | 한국생산기술연구원 | 회전공구의 경로생성방법, 공구경로 생성장치, 공작기계 및 기록매체 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920011644A (ko) | 1992-07-24 |
| EP0493753A3 (en) | 1994-10-05 |
| EP0493753A2 (en) | 1992-07-08 |
| JPH04242803A (ja) | 1992-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |