JP4178689B2

JP4178689B2 - Tool path generation method in a machine and computer-readable recording medium recording a tool path generation program

Info

Publication number: JP4178689B2
Application number: JP27059399A
Authority: JP
Inventors: 由紀夫尾曽; 一成寺本
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2019-09-24
Also published as: JP2001092513A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工機における工具経路生成方法及び工具経路生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に係り、より詳しくは、加工時間を短縮することができる工具経路を高精度に生成することができる工具経路生成方法及び工具経路生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ワーク（工作物）に対して加工機によりＮＣ（数値制御）加工を行う場合、まずＣＡＤシステムで製品の形状設計を行い、次にＣＡＭシステムで上記ＣＡＤシステムで設計した製品形状に沿った工具経路を示す情報であるＣＬデータを生成する。
【０００３】
このＣＬデータを加工機固有のコードデータに変換したものが‘ＮＣデータ’であり、加工機のコントローラに該ＮＣデータを転送することによってワークに対する加工が開始される。
【０００４】
一方、従来より、ＮＣ加工の信頼性の向上を目的として、ワークに対する実際の加工に先立って、該加工をコンピュータにより模擬的にシミュレーションし、ディスプレイ等にグラフィック表示することによって加工状態を検証するＮＣ加工シミュレータが開発されている。
【０００５】
この種のシミュレータで用いることができるワークの形状データの形式としては、多面体に近似するＢ−ｒｅｐ、画素単位で近似するＰＩＸＥＬ法による形式、直方体や立方体を組み合わせて近似するＶＯＸＥＬ法による形式、等の種々のものがある。これらの形状データの形式には、各々近似誤差が存在するが、グラフィック表示等によって視覚的なシミュレーションを行うには、十分な精度とされている。
【０００６】
ところで、前述したようなＮＣ加工を行う際には、通常、直方体等のシンプルな素形材から加工を始めるため、例えばＣＡＤ／ＣＡＭによって得られた工具経路による加工範囲より素形材が小さい場合、素形材の外周には加工が行われない経路（以下、空切削工具経路という。）が生じる。また、素形材と工具経路の関係によっては外周以外にも空切削工具経路が生じ得る。一般に、この空切削工具経路における工具移動速度は、実際に加工が行われる経路（以下、実切削工具経路という。）における速度と同一とされているため、空切削工具経路において工具が必要以上に遅く移動され、無駄な加工時間が費やされていた。
【０００７】
このような要因による加工時間の長時間化を解決するために適用し得る技術として、特開平１１−９０７７４号公報及び特開平７−１２１２２１号公報の各公報に記載の技術があった。
【０００８】
特開平１１−９０７７４号公報に記載の技術は、前述したようなシミュレーション技術を応用して、形状データの体積情報に基づいて工具経路１点１点の加工体積を求め、工具の撓みに応じて工具移動速度を最適化するものである。
【０００９】
また、特開平７−１２１２２１号公報に記載の技術は、空切削工具経路を削減するものであり、形状データの形式としてエリアマップという一種のＶＯＸＥＬ法を用いてワーク形状を近似し、該エリアマップの最高突出値で空切削工具経路における工具上昇位置を制限するものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開平１１−９０７７４号公報に記載の技術は、上述したようにシミュレーションによって工具移動速度を最適化するものであるため、ワークの形状データの近似誤差が上記加工体積に大きな影響を与え、工具移動速度を正確に最適化することが困難である、という問題点があった。例えば、工具経路の点間距離が形状データの近似誤差よりも小さくなる部分では、実際には加工しているにもかかわらず、ワーク形状が変化しないため、加工体積は零になってしまう。このような場合、無負荷と判断され、工具移動速度は増加方向に最適化されるので、工具の移動時に当該工具に大きな負荷が加わり、欠損、飛散する危険性がある。
【００１１】
この問題点を具体的に示すと次のようになる。ワーク形状のデータ形式として直方体に近似するＶＯＸＥＬ法を用いてシミュレーションを行う場合、図１７に示すように、工具経路１により除去された部分を通る工具経路２、すなわち、
点間距離Ｌ＜近似誤差ε
である工具経路２は、実際は加工しているにもかかわらず、加工体積が零となり、空切削工具経路と誤判定されてしまう。これは、多面体に近似するＢ−ｒｅｐや画素単位で近似するＰＩＸＥＬ法、直方体や立方体で近似するＶＯＸＥＬ法等、データ形式として近似手法を適用する場合に共通する問題点である。
【００１２】
このように、一般に、シミュレーションによって空切削工具経路を判定する場合、工具経路の点間距離が形状データの近似誤差よりも小さくなる部分ではワーク形状が変化しないため、本当は実切削工具経路であるにもかかわらず、空切削工具経路と誤判定してしまう。このように、実切削工具経路を空切削工具経路と誤判定した場合、実切削工具経路であるにもかかわらず、工具移動速度を上げてしまい、加工に重大な欠陥をもたらす。
【００１３】
これとは逆に、空切削工具経路を実切削工具経路と誤判定した場合、空切削工具経路であるにもかかわらず工具移動速度を大きくすることができず、無駄な加工時間が増加する。
【００１４】
このような問題点を解消するためにワーク形状の近似精度を高くした場合、空切削工具経路の誤判定頻度は減少するものの、完全に無くなることはなく、更にメモリ等の記憶手段の記憶容量を増大する必要があると共に、加工シミュレーションに要する時間も増大してしまうため、実用的ではなかった。
【００１５】
一方、上記特開平７−１２１２２１号公報に記載の技術は、工具が加工エリア間を移動する際の工具上昇位置を制限するものであるので、加工エリア内部の空切削工具経路については改善されることがなく、十分な加工時間の短縮を実現できない、という問題点があった。
【００１６】
本発明は上記問題点を解消するために成されたものであり、ワークの形状データの近似誤差に左右されることなく空切削工具経路を確実に判定することができると共に、加工時間を大幅に短縮することができる工具経路を生成することができる工具経路生成方法及び工具経路生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の加工機における工具経路生成方法は、初期工具経路及び加工前のワーク形状の各々を示す情報を取得する情報取得工程と、前記加工前のワーク形状から前記初期工具経路に基づいて得られる加工後のワーク形状を取り除くことによって、加工による除去形状を導出する除去形状導出工程と、前記除去形状に基づいて空切削工具経路を判定する空切削工具経路判定工程と、前記空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ前記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる前記１又は複数の２連結点を抽出する２連結点抽出工程と、抽出された前記１又は複数の２連結点により構成される経路を最終的な工具経路として生成する工具経路生成工程と、を有するものである。
【００１８】
請求項１記載の工具経路生成方法によれば、情報取得工程によって初期工具経路及び加工前のワーク形状の各々を示す情報が取得され、除去形状導出工程によって上記加工前のワーク形状から上記初期工具経路に基づいて得られる加工後のワーク形状が取り除かれることによって、加工による除去形状が導出される。
【００１９】
また、請求項１記載の工具経路生成方法では、空切削工具経路判定工程により、上記除去形状導出工程によって導出された除去形状に基づいて空切削工具経路が判定され、２連結点抽出工程により、上記空切削工具経路判定工程によって判定された空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ上記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる上記１又は複数の２連結点が抽出され、更に工具経路生成工程により、上記２連結点抽出工程によって抽出された上記１又は複数の２連結点により構成される経路が最終的な工具経路として生成される。なお、上記工具系には、工具、ホルダ、クイル、及び主軸頭が含まれ、上記ワーク系には、ワーク、ワークを載置するテーブル、ワークを所定のワーク取付位置に取り付ける取付治具が含まれる。
【００２０】
すなわち、本請求項１記載の発明は、一例として図１６に示すように、上記除去形状を基準として工具系とワーク系の干渉を判定している、すなわちワークが存在し得る最大誤差範囲を対象に判定しているので、点間距離Ｌが近似誤差εより小さくても確実に判定することができるのである。
【００２１】
このように、請求項１に記載の工具経路生成方法によれば、除去形状に基づいて空切削工具経路を判定すると共に、該空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ上記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる上記１又は複数の２連結点を抽出し、かつ抽出された上記１又は複数の２連結点により構成される経路を最終的な工具経路として生成しているので、空切削工具経路を確実に判定することができると共に、空切削区間を最短距離で移動して加工時間を大幅に短縮することができる工具経路を生成することができる。
【００２２】
また、請求項２記載の工具経路生成方法は、請求項１記載の発明において、前記工具経路生成工程が、前記最終的な工具経路を示す情報に対して、前記抽出された１又は複数の２連結点の間の工具移動速度を増加させる情報を付加することを特徴としたものである。
【００２３】
請求項２記載の工具経路生成方法によれば、請求項１記載の発明における工具経路生成工程によって、最終的な工具経路を示す情報に対して、２連結点抽出工程により抽出された１又は複数の２連結点の間の工具移動速度を増加させる情報が付加される。
【００２４】
このように、請求項２に記載の工具経路生成方法によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、最終的な工具経路を示す情報に対して、抽出された１又は複数の２連結点の間の工具移動速度を増加させる情報を付加しているので、より加工時間を短縮することができる工具経路を生成することができる。
【００２５】
なお、請求項３記載の工具経路生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに対して請求項１記載の発明と同様に作用させるプログラムを記録した記録媒体であり、該記録媒体には、フロッピィディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、磁気テープ、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）等が含まれる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る加工機における工具経路生成方法の実施の形態について詳細に説明する。まず、図１を参照して、本発明の工具経路生成方法を適用した加工システム１０の構成について説明する。
【００２７】
同図に示すように、本実施の形態に係る加工システム１０は、ＣＡＭシステム２０、加工機コントローラ３０、及び加工機４０を備えている。
【００２８】
ＣＡＭシステム２０は図示しないＣＡＤシステムによって生成された形状データをもとに工具経路を示す情報であるＣＬデータを生成し、更に加工機４０の固有のコード（ＮＣデータ２２）に変換して加工機コントローラ３０に出力するものである。
【００２９】
また、加工機コントローラ３０は、該加工機コントローラ３０全体の動作を司るＣＰＵ３２、該ＣＰＵ３２によって実行されるプログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ３４、及びＣＰＵ３２による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３５を備えており、上記ＣＡＭシステム２０から入力されたＮＣデータ２２に基づいて加工機４０の動作を制御するための制御点データ３６を生成した後、該制御点データ３６を最適化した新制御点データ３８を生成して加工機４０に出力するものである。
【００３０】
更に加工機４０は、加工機コントローラ３０から入力されたデジタルデータである新制御点データ３８をアナログデータに変換するＤ−Ａ変換部４２及び該Ｄ−Ａ変換部４２によって得られたアナログデータに基づいて駆動される各種モータ４４を備えており、加工機コントローラ３０から入力された新制御点データ３８に基づいて、ワークの切削加工を行うものである。
【００３１】
この加工機４０には、図２に示す主軸頭５２、クイル５４、ホルダ５６、及び工具５８を含んで構成された工具系５０（図１では図示省略）が備えられており、加工機４０は上記各種モータ４４を駆動して工具系５０の移動や工具５８の回転駆動を制御することにより、ワークの切削加工を行う。
【００３２】
次に、図３を参照して、本実施の形態に係る加工機コントローラ３０が新制御点データ３８を生成する際の作用について説明する。
【００３３】
なお、図３は、ＣＡＭシステム２０からＮＣデータ２２が入力され、該ＮＣデータ２２に基づいて制御点データ３６を生成してＲＡＭ３５の所定領域に記憶した後にＣＰＵ３２で実行される工具経路生成プログラムのフローチャートであり、該工具経路生成プログラムはＲＯＭ３４に予め記憶されている。従って、ＲＯＭ３４が本発明の記録媒体に相当する。
【００３４】
また、ここでは、ワーク形状のデータ形式としてＶＯＸＥＬ法を用いたものを適用すると共に、ワーク（素形材）の状態が図４に示すような直方体であり、ＮＣデータ２２に基づいて生成した制御点データ３６に含まれる工具経路（本発明の初期工具経路に相当）が図４に示すようにワーク１２の平面を加工するものとされている場合について説明する。
【００３５】
図３のステップ１００では、加工前のワークの形状データを入力し、この形状データと制御点データ３６に含まれる工具経路を示すデータとに基づいて、加工シミュレーションを行う。
【００３６】
前述したように、加工前のワーク１２の形状は図５に示す直方体とされている。このワーク１２に対して図４に示される工具経路により加工シミュレーションを行うと、加工後のワーク１２の形状は図６に示すものとなる。
【００３７】
次のステップ１０２では、ワーク１２に対して加工を行った場合の該加工によってワーク１２から除去される部分の形状（以下、除去形状という。）を、加工前のワーク１２の形状（図５も参照）から加工後のワーク１２の形状（図６も参照）を取り除くことにより導出する。これによって、図７に示す除去形状が得られる。
【００３８】
次のステップ１０４では、上記ステップ１０２によって得られた除去形状に基づいて空切削工具経路の判定を行う。
【００３９】
本ステップ１０４では、除去形状と重複する工具経路が実切削工具経路であるものと判定し、除去形状と重複しない工具経路が空切削工具経路であるものと判定する。この結果、図８に黒丸で示すような実切削工具経路と、図８に白丸で示すような空切削工具経路が得られる。なお、図８は、除去形状に対する実切削工具経路と空切削工具経路を平面視で示したものである。
【００４０】
次のステップ１０６では、上記ステップ１０４によって得られた空切削工具経路に基づいて、この空切削工具経路の連続区間における１又は複数の２連結点の抽出を行う。以下に、図９〜図１２を参照して、本ステップ１０６による２連結点の抽出処理について詳細に説明する。
【００４１】
まず、図９に示すように、空切削工具経路の連続区間として始点Ｐ_s(1)から点Ｐ₁₆に至る区間（Ｐ_s(1)、Ｐ₁、Ｐ₂、・・・、Ｐ₁₆の区間）について着目した場合、始点Ｐ_S(1)とそれ以外の点との間を工具系５０が直線的に移動したときに、工具系５０とワーク系（ワークとしては加工前形状を適用）とが干渉するか否かを判定し、この判定結果を第一次連結点としてＲＡＭ３５の所定領域に記憶する。
【００４２】
図１０には、上記第一次連結点の一例が示されている。同図に示す第一次連結点では、始点Ｐ_s(1)と点Ｐ₁から点Ｐ₁₃までの各点との間の距離Ｌ₁〜Ｌ₁₃に各々対応する区間では工具系５０とワーク系とは干渉せず、始点Ｐ_s(1)と点Ｐ₁₄から点Ｐ₁₆までの各点との間の距離Ｌ₁₄〜Ｌ₁₆に各々対応する区間では干渉することが示されている。
【００４３】
次に、ＲＡＭ３５の所定領域に記憶された第一次連結点を示すデータ（図１０参照）から、干渉しないものと判定された２連結点（始点Ｐ_s(1)と点Ｐ₁から点Ｐ₁₃までの各点）について、該２連結点の終点側（点Ｐ₁₆側）の点と、この点より終点側に位置する各点との間を工具系５０が直線的に移動したときに、工具系５０とワーク系とが干渉するか否かを判定し、この判定結果を第二次連結点としてＲＡＭ３５の所定領域に記憶する。
【００４４】
例えば、第一次連結点として図１０に示すものが記憶されており、距離Ｌ₁₁に対応する２連結点、すなわち始点Ｐ_s(1)と点Ｐ₁₁とに着目した場合、図１１に示すように、終点側に位置する点Ｐ₁₁と、この点より終点側に位置する点（点Ｐ₁₂から点Ｐ₁₆までの各点）との間を工具系５０が直線的に移動したときに、工具系５０とワーク系とが干渉するか否かを判定し、この判定結果を第二次連結点としてＲＡＭ３５の所定領域に記憶する。図１１に示す例では、点Ｐ₁₁と点Ｐ₁₆との間を工具系５０が直線的に移動した際に工具系がワーク系に当接してしまうため、この場合は干渉するものと判定される。
【００４５】
図１２には、以上のようにして、第一次連結点において干渉が発生しなかった点Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、及びＰ₁₃の各点に着目した場合のＲＡＭ３５に記憶される第二次連結点の一例が示されている。同図に示すように、例えば点Ｐ₁₁に着目した場合、点Ｐ₁₆に対する距離Ｌ_11,16に対応する区間では工具系とワーク系との間で干渉が発生し、点Ｐ₁₄や点Ｐ₁₅までの各点に対する距離Ｌ_11,14、Ｌ_11,16に各々対応する区間では干渉が発生しないことがわかる。
【００４６】
以上の２連結点間の干渉の有無の判定及び該判定結果のＲＡＭ３５への記憶を終点側の点がなくなるまで繰り返して行う。これによって、工具系５０とワーク系との干渉が発生しない第ｔ次連結点（ｔ＝１、２、・・・）がＲＡＭ３５に記憶され、従ってこのときの各連結点間の距離Ｌｎ、Ｌｎ，ｍ、・・・（ｎ＝１、２、・・・、ｍ＝ｎ＋１、ｎ＋２、・・・）がＲＡＭ３５に記憶されることになる。
【００４７】
最後に、ＲＡＭ３５に記憶された距離Ｌｎ、Ｌｎ，ｍ・・・に基づいて、Ｌｎ＋Ｌｎ，ｍ＋・・・の値が最小になる１又は複数の２連結点を抽出する。図９に示す始点Ｐ_s(1)から点Ｐ₁₆に至る連続区間では、２連結点として始点Ｐ_s(1)と点Ｐ₁₁、点Ｐ₁₁と点Ｐ₁₅、点Ｐ₁₅と点Ｐ₁₆、の３組の２連結点が抽出される。
【００４８】
同様に、始点Ｐ_s(1)から点Ｐ₁₆に至る連続区間以外の空切削工具経路の連続区間についても２連結点の抽出を行う。この結果、図１１に示すように、始点Ｐ_s(1)から点Ｐ₁₆に至る連続区間以外の空切削工具経路の連続区間について、各々、点Ｐ_s(2)と点Ｐ_e(2)、点Ｐ_s(3)と点Ｐ_e(3)、点Ｐ_s(4)と点Ｐ_e(4)、点Ｐ_s(5)と点Ｐ_e(5)、点Ｐ_s(6)と点Ｐ_e(6)、及び点Ｐ_s(7)と点Ｐ_e(7)が２連結点として抽出される。
【００４９】
次のステップ１０８（図３参照）では、制御点データ３６に含まれる工具経路を示すデータから、上記ステップ１０６によって抽出された各空切削工具経路における２連結点の間に位置する点を削除すると共に、その間に実切削工具経路における工具移動速度よりも速い速度を示す速度指令コードＦｍａｘを挿入することによって、新工具経路を生成し、該新工具経路を含む新制御点データ３８をＲＡＭ３５の所定領域に記憶する。
【００５０】
例えば、制御点データ３６に含まれる工具経路を示すデータが図１３で示されるものである場合、図１４に示すように２連結点Ｐ_s(n)とＰ_e(n)との間の点が削除されると共に、２連結点Ｐ_s(n)とＰ_e(n)との間に速度指令コードＦｍａｘが挿入されて新工具経路（本発明の最終的な工具経路に相当）が生成される。制御点データ３６に含まれる工具経路が図８に示す状態である場合には、新工具経路は図１５に示す状態となる。すなわち、始点Ｐ_s(1)から点Ｐ₁₆に至る区間では、工具系５０は始点Ｐ_s(1)から点Ｐ₁₁まで直線的かつ高速に移動し、同様に点Ｐ₁₁から点Ｐ₁₅まで直線的かつ高速に移動した後、点Ｐ₁₅から点Ｐ₁₆まで直線的かつ高速に移動する。
【００５１】
ステップ１００の処理が本発明の情報取得工程に、ステップ１０２の処理が本発明の除去形状導出工程に、ステップ１０４の処理が本発明の空切削工具経路判定工程に、ステップ１０６の処理が本発明の２連結点抽出工程に、ステップ１０８の処理が本発明の工具経路生成工程に、各々相当する。
【００５２】
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る加工機の工具経路生成方法では、除去形状に基づいて空切削工具経路を判定すると共に、該空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ上記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる上記１又は複数の２連結点を抽出し、かつ抽出された上記１又は複数の２連結点により構成される経路を最終的な工具経路として生成しているので、空切削工具経路を確実に判定することができると共に、加工時間を大幅に短縮することができる工具経路を生成することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態では、加工機コントローラにおいて制御点データを最適化する場合に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１８に示すように、ＣＡＭシステムにおいてＣＬデータを最適化する場合に適用する形態としてもよく、また、図１９に示すように、ＣＡＭシステム及び加工機コントローラから分離した形でＮＣデータを最適化する場合に適用する形態とすることもできる。
【００５４】
また、本実施の形態では、抽出された２連結点の間に位置する点を削除すると共に、その間に実切削工具経路における工具移動速度よりも速い速度を示す速度指令コードＦｍａｘを挿入する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、抽出された２連結点の間に位置する点を削除するのみとし、速度指令コードＦｍａｘを挿入しない形態とすることもできる。この場合、本実施の形態に比較して加工時間の短縮効果は少なくなるものの、最適化手順を単純化することができる。
【００５５】
また、本実施の形態では、工具経路生成プログラムをＲＯＭによって記録しておく場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ハードディスク、フロッピィディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の外部記録媒体に記録しておき、該外部記録媒体を読み取ることにより工具経路生成プログラムを取得する形態とすることもできる。この場合は、上記外部記録媒体が本発明の記録媒体に相当する。
【００５６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１及び請求項３記載の発明によれば、除去形状に基づいて空切削工具経路を判定すると共に、該空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ上記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる上記１又は複数の２連結点を抽出し、かつ抽出された上記１又は複数の２連結点により構成される経路を最終的な工具経路として生成しているので、空切削工具経路を確実に判定することができると共に、空切削区間を最短距離で移動して加工時間を大幅に短縮することができる工具経路を生成することができる、という効果が得られる。
【００５７】
また、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を奏することができると共に、最終的な工具経路を示す情報に対して、抽出された１又は複数の２連結点の間の工具移動速度を増加させる情報を付加しているので、より加工時間を短縮することができる工具経路を生成することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る加工システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１における加工機に備えられた工具系の構成を示す側面図である。
【図３】実施の形態に係る加工機コントローラで新制御点データを生成する際に実行されるプログラムの流れを示すフローチャートである。
【図４】工具経路とワーク（素形材）の状態の一例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す素形材の加工前のワーク形状を示す斜視図である。
【図６】図４に示す素形材の加工後のワーク形状を示す斜視図である。
【図７】図４に示す素形材の除去形状を示す斜視図である。
【図８】空切削工具経路の判定処理の説明に供する図であり、除去形状に対する実切削工具経路と空切削工具経路の状態を示した平面図である。
【図９】２連結点の抽出処理の説明に供する図であり、第一次連結点の抽出手順を示す平面図である。
【図１０】２連結点の抽出処理の説明に供する図であり、第一次連結点の一例を示す概略図である。
【図１１】２連結点の抽出処理の説明に供する図であり、第二次連結点の抽出手順を示す平面図である。
【図１２】２連結点の抽出処理の説明に供する図であり、第二次、及び第ｔ次連結点の一例を示す概略図である。
【図１３】制御点データに含まれる工具経路（初期工具経路）の具体例を示す概略図である。
【図１４】新制御点データに含まれる工具経路（最終的な工具経路）の具体例を示す概略図である。
【図１５】新工具経路の状態の一例を示す平面図である。
【図１６】請求項１記載の発明の説明に供する図であり、除去形状に対する工具経路の状態を示す斜視図である。
【図１７】従来の技術の問題点の説明に供する図であり、ワークに対する工具経路（実切削工具経路及び空切削工具経路）の状態を示す斜視図である。
【図１８】本発明に係る図１とは異なる加工システムの構成例を示すブロック図である。
【図１９】本発明に係る更に異なる加工システムの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０加工システム
１２ワーク
２０ＣＡＭシステム
２２ＮＣデータ
３０加工機コントローラ
３２ＣＰＵ
３４ＲＯＭ（記録媒体）
４０加工機
５０工具系
５２主軸頭
５４クイル
５６ホルダ
５８工具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tool path generation method and a computer-readable recording medium in which a tool path generation program is recorded in a processing machine. More specifically, the present invention can generate a tool path capable of reducing machining time with high accuracy. The present invention relates to a tool path generation method and a computer-readable recording medium on which a tool path generation program is recorded.
[0002]
[Prior art]
In general, when NC (numerical control) machining is performed on a workpiece (workpiece) with a processing machine, the shape of the product is first designed with a CAD system, and then the product shape designed with the CAD system is designed with a CAM system. CL data that is information indicating the tool path is generated.
[0003]
The data obtained by converting the CL data into code data unique to the processing machine is “NC data”. Processing of the workpiece is started by transferring the NC data to the controller of the processing machine.
[0004]
On the other hand, for the purpose of improving the reliability of NC machining, on the other hand, prior to actual machining of a workpiece, the machining is simulated by a computer, and the machining state is verified by displaying the graphic on a display or the like. A processing simulator has been developed.
[0005]
The shape data format of the workpiece that can be used in this type of simulator includes a B-rep that approximates a polyhedron, a PIXEL method that approximates a pixel unit, a VOXEL method that approximates a combination of a rectangular parallelepiped and a cube, etc. There are various things. Each of these shape data formats has an approximation error, but has sufficient accuracy for visual simulation by graphic display or the like.
[0006]
By the way, when performing the NC machining as described above, since the machining is usually started from a simple shaped material such as a rectangular parallelepiped, the shaped material is smaller than the machining range by the tool path obtained by CAD / CAM, for example. In addition, there is a path (hereinafter referred to as an empty cutting tool path) in which machining is not performed on the outer periphery of the base material. Further, depending on the relationship between the base material and the tool path, an empty cutting tool path may be generated in addition to the outer periphery. In general, the tool moving speed in this empty cutting tool path is the same as the speed in the actual machining path (hereinafter referred to as the actual cutting tool path). It was moved late and wasted processing time.
[0007]
As a technique that can be applied to solve the long processing time due to such factors, there are techniques described in JP-A-11-90774 and JP-A-7-121221.
[0008]
The technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-90774 applies the simulation technique as described above, obtains a machining volume for each tool path on the basis of the volume information of the shape data, and responds to the deflection of the tool. It optimizes the tool movement speed.
[0009]
In addition, the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-121221 is intended to reduce the idle cutting tool path, and approximates a workpiece shape using a kind of VOXEL method called an area map as a shape data format. The protruding value limits the tool lift position in the empty cutting tool path.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-90774 optimizes the tool movement speed by simulation as described above, the approximation error of the workpiece shape data has a large effect on the machining volume. There is a problem that it is difficult to accurately optimize the tool moving speed. For example, in a portion where the distance between the points of the tool path is smaller than the approximation error of the shape data, the workpiece volume does not change even though the machining is actually performed, so the machining volume becomes zero. In such a case, it is determined that there is no load, and the tool moving speed is optimized in the increasing direction. Therefore, there is a risk that a large load is applied to the tool when the tool is moved, and the tool is broken or scattered.
[0011]
This problem is specifically shown as follows. When the simulation is performed using the VOXEL method that approximates a rectangular parallelepiped as the data format of the workpiece shape, as shown in FIG. 17, the tool path 2 that passes through the portion removed by the tool path 1, that is,
Point-to-point distance L <approximation error ε
Although the tool path 2 is actually machined, the machining volume becomes zero and is erroneously determined as an empty cutting tool path. This is a common problem when an approximation method is applied as a data format, such as a B-rep that approximates a polyhedron, a PIXEL method that approximates a pixel unit, a VOXEL method that approximates a rectangular parallelepiped or a cube.
[0012]
As described above, generally, when determining an empty cutting tool path by simulation, the workpiece shape does not change in a portion where the distance between points of the tool path is smaller than the approximation error of the shape data. However, it is erroneously determined as an empty cutting tool path. As described above, when the actual cutting tool path is erroneously determined as the empty cutting tool path, the tool moving speed is increased regardless of the actual cutting tool path, which causes a serious defect in machining.
[0013]
On the contrary, if the empty cutting tool path is erroneously determined as the actual cutting tool path, the tool moving speed cannot be increased despite the empty cutting tool path, and the useless machining time increases.
[0014]
When the approximation accuracy of the workpiece shape is increased in order to eliminate such problems, the erroneous determination frequency of the empty cutting tool path is reduced, but it is not completely eliminated, and the storage capacity of the storage means such as a memory is further increased. It is not practical because it needs to increase and the time required for machining simulation also increases.
[0015]
On the other hand, since the technique described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-121221 limits the tool rising position when the tool moves between the machining areas, the empty cutting tool path inside the machining area is improved. In other words, there was a problem that sufficient processing time could not be shortened.
[0016]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can reliably determine an empty cutting tool path without being influenced by an approximation error in the shape data of a workpiece, and can greatly reduce the machining time. It is an object of the present invention to provide a tool path generation method capable of generating a tool path that can be shortened and a computer-readable recording medium on which a tool path generation program is recorded.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a tool path generation method in a processing machine according to claim 1 includes an information acquisition step of acquiring information indicating each of an initial tool path and a workpiece shape before machining, and the workpiece shape before machining. A removal shape deriving step for deriving a removal shape by machining by removing a workpiece shape after machining obtained based on the initial tool path from the above, and an empty cutting tool path for determining an empty cutting tool path based on the removal shape In the determination step and one or a plurality of two connection points where no interference occurs between the tool system and the work system in the continuous section of the idle cutting tool path, and between the two connection points from the start point to the end point in the continuous section A two-connection point extracting step for extracting the one or a plurality of two connection points that minimizes the sum of the distances and a path constituted by the extracted one or a plurality of two connection points. A tool path generating step of generating a tool path, and has a.
[0018]
According to the tool path generation method according to claim 1, information indicating each of the initial tool path and the workpiece shape before processing is acquired by the information acquisition step, and the initial tool is calculated from the workpiece shape before processing by the removal shape derivation step. By removing the workpiece shape after machining obtained based on the path, the removal shape by machining is derived.
[0019]
Further, in the tool path generation method according to claim 1, the empty cutting tool path is determined based on the removal shape derived by the removal shape deriving process by the empty cutting tool path determination process, and the two connection point extraction process, In the continuous section of the blank cutting tool path determined by the blank cutting tool path determination step, at one or a plurality of two connection points where no interference occurs between the tool system and the workpiece system, and from the start point to the end point in the continuous section The one or a plurality of two connecting points with which the sum of the distances between the two connecting points reaching the minimum is extracted, and further, the one or a plurality of two connecting points extracted by the two connecting point extracting step by the tool path generation step A path composed of points is generated as the final tool path. The tool system includes a tool, a holder, a quill, and a spindle head, and the work system includes a work, a table on which the work is placed, and a mounting jig for mounting the work at a predetermined work mounting position. It is.
[0020]
Specifically, as shown in FIG. 16 as an example, the invention described in claim 1 determines the interference between the tool system and the workpiece system on the basis of the removed shape, that is, the maximum error range in which the workpiece can exist. Therefore, even if the inter-point distance L is smaller than the approximate error ε, the determination can be made reliably.
[0021]
As described above, according to the tool path generation method of the first aspect, the idle cutting tool path is determined based on the removed shape, and between the tool system and the work system in the continuous section of the idle cutting tool path. 1 or a plurality of two connecting points that do not cause interference and extract the one or a plurality of two connecting points that minimize the total distance between the two connecting points from the start point to the end point in the continuous section. Since the final tool path is generated as a path composed of the two or more connected points, the empty cutting tool path can be reliably determined and the empty cutting section can be moved by the shortest distance. Thus, a tool path that can greatly reduce the machining time can be generated.
[0022]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the tool path generation method according to the first aspect of the present invention, wherein the tool path generation step performs the extracted one or a plurality of 2 on the information indicating the final tool path. Information for increasing the tool movement speed between the connecting points is added.
[0023]
According to the tool path generation method of claim 2, one or more extracted by the two connection point extraction process for the information indicating the final tool path by the tool path generation process in the invention of claim 1 Information for increasing the tool moving speed between the two connecting points is added.
[0024]
As described above, according to the tool path generation method of the second aspect, the same effect as that of the first aspect of the invention can be obtained, and the information indicating the final tool path is extracted. Since information for increasing the tool moving speed between one or a plurality of two connecting points is added, a tool path that can further reduce the machining time can be generated.
[0025]
In addition, the computer-readable recording medium which recorded the tool path generation program of Claim 3 is a recording medium which recorded the program which acts on a computer similarly to invention of Claim 1, and recorded in this recording medium Includes a floppy disk, hard disk, CD-ROM, magneto-optical disk, magnetic tape, ROM (read only memory), and the like.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a tool path generation method in a processing machine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, the configuration of a machining system 10 to which the tool path generation method of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
[0027]
As shown in the figure, the processing system 10 according to the present embodiment includes a CAM system 20, a processing machine controller 30, and a processing machine 40.
[0028]
The CAM system 20 generates CL data, which is information indicating a tool path, based on shape data generated by a CAD system (not shown), and further converts the data into a unique code (NC data 22) of the processing machine 40. This is output to the controller 30.
[0029]
The processing machine controller 30 includes a CPU 32 that controls the operation of the entire processing machine controller 30, a ROM 34 that stores programs executed by the CPU 32, various parameters, and the like, a work area when the CPU 32 executes various programs, and the like. A random access memory (RAM) 35 used as a control point, and after generating control point data 36 for controlling the operation of the processing machine 40 based on the NC data 22 input from the CAM system 20, the control New control point data 38 in which the point data 36 is optimized is generated and output to the processing machine 40.
[0030]
Further, the processing machine 40 converts the new control point data 38 that is digital data input from the processing machine controller 30 into analog data, and converts the analog data obtained by the DA conversion section 42 into analog data. Various motors 44 that are driven based on this are provided, and the workpiece is cut based on the new control point data 38 input from the processing machine controller 30.
[0031]
The processing machine 40 includes a tool system 50 (not shown in FIG. 1) configured to include the spindle head 52, the quill 54, the holder 56, and the tool 58 shown in FIG. The workpieces are cut by driving the various motors 44 to control the movement of the tool system 50 and the rotational drive of the tool 58.
[0032]
Next, with reference to FIG. 3, the operation when the processing machine controller 30 according to the present embodiment generates the new control point data 38 will be described.
[0033]
FIG. 3 shows a tool path generation program executed by the CPU 32 after the NC data 22 is input from the CAM system 20, the control point data 36 is generated based on the NC data 22 and stored in a predetermined area of the RAM 35. This is a flowchart, and the tool path generation program is stored in the ROM 34 in advance. Accordingly, the ROM 34 corresponds to the recording medium of the present invention.
[0034]
In addition, here, a work shape data format using the VOXEL method is applied, and the state of the work (raw material) is a rectangular parallelepiped as shown in FIG. 4, and the control generated based on the NC data 22 A case will be described in which the tool path included in the point data 36 (corresponding to the initial tool path of the present invention) is to machine the plane of the workpiece 12 as shown in FIG.
[0035]
In step 100 of FIG. 3, shape data of the workpiece before machining is input, and machining simulation is performed based on the shape data and data indicating the tool path included in the control point data 36.
[0036]
As described above, the shape of the workpiece 12 before processing is a rectangular parallelepiped shown in FIG. When a machining simulation is performed on the workpiece 12 using the tool path shown in FIG. 4, the shape of the workpiece 12 after machining is as shown in FIG.
[0037]
In the next step 102, when the workpiece 12 is machined, the shape of the portion removed from the workpiece 12 by the machining (hereinafter referred to as the removed shape) is the shape of the workpiece 12 before machining (also in FIG. 5). It is derived by removing the shape of the work 12 after processing (see also FIG. 6) from the reference). As a result, the removed shape shown in FIG. 7 is obtained.
[0038]
In the next step 104, an empty cutting tool path is determined based on the removed shape obtained in step 102.
[0039]
In this step 104, it is determined that the tool path overlapping with the removed shape is an actual cutting tool path, and it is determined that the tool path not overlapping with the removed shape is an empty cutting tool path. As a result, an actual cutting tool path as shown by a black circle in FIG. 8 and an empty cutting tool path as shown by a white circle in FIG. 8 are obtained. FIG. 8 is a plan view showing the actual cutting tool path and the empty cutting tool path with respect to the removed shape.
[0040]
In the next step 106, based on the blank cutting tool path obtained in step 104, one or a plurality of two connection points in a continuous section of the blank cutting tool path are extracted. Below, with reference to FIGS. 9-12, the extraction process of 2 connection points by this step 106 is demonstrated in detail.
[0041]
First, as shown in FIG. 9, the starting point P is a continuous section of the empty cutting tool path. _{s (1)} To point P ₁₆ The section (P _{s (1)} , P ₁ , P ₂ ... P ₁₆ The first point P _{S (1)} It is determined whether or not the tool system 50 and the work system (the pre-machining shape is applied as the work) interfere when the tool system 50 moves linearly between the other points. The result is stored in a predetermined area of the RAM 35 as a primary connection point.
[0042]
FIG. 10 shows an example of the primary connection point. At the primary connection point shown in FIG. _{s (1)} And point P ₁ To point P ₁₃ Distance L between each point up to ₁ ~ L ₁₃ In the section corresponding to each, the tool system 50 and the work system do not interfere with each other, and the starting point P _{s (1)} And point P ₁₄ To point P ₁₆ Distance L between each point up to ₁₄ ~ L ₁₆ It is shown that interference occurs in the corresponding sections.
[0043]
Next, two connecting points (starting point P) determined not to interfere from data (see FIG. 10) indicating the primary connecting points stored in the predetermined area of the RAM 35. _{s (1)} And point P ₁ To point P ₁₃ Up to the end point of the two connecting points (point P) ₁₆ When the tool system 50 moves linearly between the point on the side) and each point located on the end point side from this point, it is determined whether or not the tool system 50 and the work system interfere with each other. The determination result is stored in a predetermined area of the RAM 35 as a secondary connection point.
[0044]
For example, the primary connection point shown in FIG. 10 is stored, and the distance L ₁₁ 2 connecting points corresponding to, ie, the starting point P _{s (1)} And point P ₁₁ As shown in FIG. 11, the point P located on the end point side is ₁₁ And a point (point P) located closer to the end point than this point ₁₂ To point P ₁₆ Until the tool system 50 moves linearly between the two points) until the tool system 50 and the work system interfere with each other. Store in a predetermined area. In the example shown in FIG. ₁₁ And point P ₁₆ When the tool system 50 moves linearly between the two, the tool system comes into contact with the work system, and in this case, it is determined that interference occurs.
[0045]
FIG. 12 shows a point P where no interference occurs at the primary connection point as described above. ₁₁ , P ₁₂ And P ₁₃ An example of a secondary connection point stored in the RAM 35 when focusing on each point is shown. For example, as shown in FIG. ₁₁ If we focus on the point P ₁₆ Distance L to _11,16 In the section corresponding to, interference occurs between the tool system and the workpiece system, and the point P ₁₄ Or point P ₁₅ Distance L for each point up to _11,14 , L _11,16 It can be seen that no interference occurs in the sections corresponding to each.
[0046]
The determination of the presence / absence of interference between the two connection points and the storage of the determination result in the RAM 35 are repeated until there is no point on the end point side. As a result, the t-th connection point (t = 1, 2,...) At which no interference between the tool system 50 and the work system occurs is stored in the RAM 35. Accordingly, the distances Ln, Ln between the connection points at this time are stored. , M,... (N = 1, 2,..., M = n + 1, n + 2,...) Are stored in the RAM 35.
[0047]
Finally, based on the distances Ln, Ln, m... Stored in the RAM 35, one or a plurality of two connection points at which the value of Ln + Ln, m +. Starting point P shown in FIG. _{s (1)} To point P ₁₆ In the continuous section leading to, start point P as two connecting points _{s (1)} And point P ₁₁ , Point P ₁₁ And point P ₁₅ , Point P ₁₅ And point P ₁₆ , Three sets of two connection points are extracted.
[0048]
Similarly, starting point P _{s (1)} To point P ₁₆ Two connected points are also extracted in the continuous section of the empty cutting tool path other than the continuous section leading to. As a result, as shown in FIG. _{s (1)} To point P ₁₆ For each continuous section of the empty cutting tool path other than the continuous section leading to _{s (2)} And point P _{e (2)} , Point P _{s (3)} And point P _{e (3)} , Point P _{s (4)} And point P _{e (4)} , Point P _{s (5)} And point P _{e (5)} , Point P _{s (6)} And point P _{e (6)} And point P _{s (7)} And point P _{e (7)} Are extracted as two connection points.
[0049]
In the next step 108 (see FIG. 3), a point located between two connecting points in each empty cutting tool path extracted in step 106 is deleted from the data indicating the tool path included in the control point data 36. At the same time, a new tool path is generated by inserting a speed command code Fmax indicating a speed higher than the tool moving speed in the actual cutting tool path, and new control point data 38 including the new tool path is stored in the RAM 35 in a predetermined manner. Store in the area.
[0050]
For example, when the data indicating the tool path included in the control point data 36 is the one shown in FIG. 13, as shown in FIG. _{s (n)} And P _{e (n)} And the point between and _{s (n)} And P _{e (n)} The speed command code Fmax is inserted between and a new tool path (corresponding to the final tool path of the present invention) is generated. When the tool path included in the control point data 36 is in the state shown in FIG. 8, the new tool path is in the state shown in FIG. That is, the starting point P _{s (1)} To point P ₁₆ In the section to the tool system 50, the starting point P _{s (1)} To point P ₁₁ Move straight and fast to the same point P ₁₁ To point P ₁₅ After moving straight and fast to point P ₁₅ To point P ₁₆ Move straight and fast.
[0051]
The process of Step 100 is the information acquisition process of the present invention, the process of Step 102 is the removal shape derivation process of the present invention, the process of Step 104 is the empty cutting tool path determination process of the present invention, and the process of Step 106 is the present invention. And the processing of step 108 corresponds to the tool path generation process of the present invention.
[0052]
As described above in detail, in the tool path generation method of the processing machine according to the present embodiment, the empty cutting tool path is determined based on the removed shape, and the tool system is determined in the continuous section of the empty cutting tool path. The one or a plurality of two connecting points at which interference with the workpiece system does not occur and the total distance between the two connecting points from the start point to the end point in the continuous section is the minimum. Since a path formed by the extracted and one or a plurality of two connection points is generated as a final tool path, an empty cutting tool path can be reliably determined, and a machining time can be reduced. Tool paths can be generated that can be significantly shortened.
[0053]
In the present embodiment, the case where the present invention is applied when optimizing the control point data in the processing machine controller has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, as shown in FIG. Thus, the present invention may be applied to a case where the CL data is optimized in the CAM system, and is also applied to the case where the NC data is optimized in a form separated from the CAM system and the processing machine controller as shown in FIG. It can also be set as the form to do.
[0054]
In the present embodiment, a point located between two extracted connection points is deleted, and a speed command code Fmax indicating a speed higher than the tool moving speed in the actual cutting tool path is inserted between them. As described above, the present invention is not limited to this. For example, it is possible to delete only a point located between two extracted connection points and not insert a speed command code Fmax. In this case, the optimization procedure can be simplified although the effect of shortening the machining time is reduced as compared with the present embodiment.
[0055]
In the present embodiment, the case where the tool path generation program is recorded in the ROM has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, an external device such as a hard disk, a floppy disk, or a CD-ROM is used. The tool path generation program may be acquired by recording on a recording medium and reading the external recording medium. In this case, the external recording medium corresponds to the recording medium of the present invention.
[0056]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first and third aspects of the present invention, the empty cutting tool path is determined based on the removed shape, and the tool system and the workpiece are determined in the continuous section of the empty cutting tool path. Extract one or a plurality of two connecting points at which the total of the distances between the two connecting points from the start point to the end point in the continuous section is the smallest at one or a plurality of two connecting points where no interference occurs with the system In addition, since the path constituted by the extracted two or more connecting points is generated as the final tool path, the empty cutting tool path can be reliably determined, and the empty cutting section An effect is obtained that it is possible to generate a tool path that can be moved by the shortest distance to greatly reduce the machining time.
[0057]
Further, according to the invention described in claim 2, the same effect as that of the invention described in claim 1 can be obtained, and one or a plurality of two connections extracted with respect to the information indicating the final tool path can be obtained. Since the information for increasing the tool moving speed between the points is added, it is possible to generate a tool path that can further reduce the machining time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a machining system according to an embodiment.
FIG. 2 is a side view showing a configuration of a tool system provided in the processing machine in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of a program executed when new control point data is generated by the processing machine controller according to the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing an example of a state of a tool path and a workpiece (raw material).
FIG. 5 is a perspective view showing a workpiece shape before processing the base material shown in FIG. 4;
6 is a perspective view showing a workpiece shape after processing the shaped member shown in FIG. 4. FIG.
7 is a perspective view showing a removed shape of the base material shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 8 is a diagram for explaining determination processing of an empty cutting tool path, and is a plan view showing a state of an actual cutting tool path and an empty cutting tool path with respect to a removed shape;
FIG. 9 is a diagram for explaining the extraction process of the two connection points, and is a plan view showing the procedure for extracting the primary connection points.
FIG. 10 is a diagram for explaining a process of extracting two connection points, and is a schematic diagram illustrating an example of a primary connection point.
FIG. 11 is a diagram for explaining the extraction process of two connection points, and is a plan view showing a procedure for extracting secondary connection points;
FIG. 12 is a diagram for explaining extraction processing of two connection points, and is a schematic diagram illustrating an example of secondary and t-th connection points.
FIG. 13 is a schematic diagram showing a specific example of a tool path (initial tool path) included in control point data.
FIG. 14 is a schematic diagram showing a specific example of a tool path (final tool path) included in new control point data.
FIG. 15 is a plan view showing an example of a state of a new tool path.
FIG. 16 is a diagram for explaining the invention according to claim 1 and is a perspective view showing a state of a tool path with respect to a removed shape;
FIG. 17 is a diagram for explaining a problem of a conventional technique, and is a perspective view showing a state of a tool path (actual cutting tool path and empty cutting tool path) with respect to a workpiece.
18 is a block diagram showing a configuration example of a processing system different from FIG. 1 according to the present invention.
FIG. 19 is a block diagram showing a configuration example of still another processing system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Processing system
12 Work
20 CAM system
22 NC data
30 Processing machine controller
32 CPU
34 ROM (recording medium)
40 processing machine
50 Tool system
52 Spindle head
54 Quill
56 Holder
58 tools

Claims

初期工具経路及び加工前のワーク形状の各々を示す情報を取得する情報取得工程と、
前記加工前のワーク形状から前記初期工具経路に基づいて得られる加工後のワーク形状を取り除くことによって、加工による除去形状を導出する除去形状導出工程と、
前記除去形状に基づいて空切削工具経路を判定する空切削工具経路判定工程と、
前記空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ前記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる前記１又は複数の２連結点を抽出する２連結点抽出工程と、
抽出された前記１又は複数の２連結点により構成される経路を最終的な工具経路として生成する工具経路生成工程と、
を有することを特徴とする加工機における工具経路生成方法。An information acquisition step of acquiring information indicating each of the initial tool path and the workpiece shape before processing;
A removal shape derivation step for deriving a removal shape by machining by removing a workpiece shape after machining obtained based on the initial tool path from the workpiece shape before machining,
An empty cutting tool path determination step of determining an empty cutting tool path based on the removed shape;
The total distance between two or more connecting points from the starting point to the ending point in one or more two connecting points where no interference occurs between the tool system and the workpiece system in the continuous section of the idle cutting tool path 2 connecting point extracting step of extracting the one or a plurality of 2 connecting points that minimizes
A tool path generation step for generating a path constituted by the extracted two or more connected points as a final tool path;
A tool path generation method in a processing machine characterized by comprising:

前記工具経路生成工程が、前記最終的な工具経路を示す情報に対して、前記抽出された１又は複数の２連結点の間の工具移動速度を増加させる情報を付加することを特徴とする請求項１記載の加工機における工具経路生成方法。The tool path generation step adds information for increasing a tool moving speed between the extracted one or a plurality of two connection points to the information indicating the final tool path. Item 2. A tool path generation method in a processing machine according to Item 1.

初期工具経路及び加工前のワーク形状の各々を示す情報を取得する情報取得手順と、
前記加工前のワーク形状から前記初期工具経路に基づいて得られる加工後のワーク形状を取り除くことによって、加工による除去形状を導出する除去形状導出手順と、
前記除去形状に基づいて空切削工具経路を判定する空切削工具経路判定手順と、
前記空切削工具経路の連続区間において、工具系とワーク系との間で干渉が発生しない１又は複数の２連結点で、かつ前記連続区間における始点から終点に至る２連結点間の距離の合計が最小となる前記１又は複数の２連結点を抽出する２連結点抽出手順と、
抽出された前記１又は複数の２連結点により構成される経路を最終的な工具経路として生成する工具経路生成手順と、
をコンピュータに実行させる工具経路生成プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。An information acquisition procedure for acquiring information indicating each of the initial tool path and the workpiece shape before machining;
A removal shape derivation procedure for deriving a removal shape by machining by removing the workpiece shape after machining obtained based on the initial tool path from the workpiece shape before machining,
An empty cutting tool path determination procedure for determining an empty cutting tool path based on the removed shape;
The total distance between two or more connecting points from the starting point to the ending point in one or more two connecting points where no interference occurs between the tool system and the workpiece system in the continuous section of the idle cutting tool path A two-connection point extraction procedure for extracting the one or a plurality of two connection points that minimizes
A tool path generation procedure for generating, as a final tool path, a path constituted by the extracted two or more connection points;
The computer-readable recording medium which recorded the tool path | route production | generation program which makes a computer perform.