JP6132732B2 - Processing apparatus and method of moving tool - Google Patents
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Description
本発明は、加工装置およびツールの移動方法に関し、さらに詳細には、ツールを用いて被加工物に対して切削処理を行う加工装置および当該加工装置において被加工物の表面に進入するツールの移動を制御するツールの移動方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a method of moving a tool, and more particularly, a processing apparatus that performs a cutting process on a workpiece using the tool, and a movement of a tool that enters the surface of the workpiece in the processing apparatus. The present invention relates to a method of moving a tool that controls the movement.
従来より、マイクロコンピューターなどによる数値制御により、所定のデータに基づいて被加工物を切削処理する加工装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a processing apparatus that cuts a workpiece based on predetermined data by numerical control using a microcomputer or the like is known.
こうした加工装置においては、被加工物を複数の層に分けて徐々に深く切削するようになされている。 In such a processing apparatus, the workpiece is divided into a plurality of layers and gradually deeply cut.
つまり、こうした加工装置では、被加工物を複数の層に分け、上方側に位置する層から順番にツール（切削工具）により切削加工することにより、被加工物を所望の形状に切削するようになされている。 That is, in such a processing apparatus, the workpiece is divided into a plurality of layers, and the workpiece is cut into a desired shape by cutting with a tool (cutting tool) in order from the upper layer. Has been made.
そして、加工装置におけるツールが切削加工時に被加工物に対して進入する際（つまり、被加工物の切削対象となる層における加工開始点にツールを到達させる際である。）には、被加工物にツールが接触しない十分な高さまでツールを「高速」で移動し、当該層の表面へのツールの進入を開始する高さまでツールを「中速」で移動し、その後、当該層の加工開始点までツールを「低速」で移動するようになされている。 When the tool in the processing apparatus enters the workpiece during cutting (that is, when the tool reaches the processing start point in the layer to be cut of the workpiece), the workpiece is processed. Move the tool at a "high speed" to a height sufficient to prevent the tool from touching the object, move the tool at a "medium speed" to the height at which the tool starts to enter the surface of the layer, and then start machining the layer The tool is designed to move "slowly" to the point.
なお、本明細書において、被加工物の表面にツールを進入するとは、被加工物における切削対象となる層における加工開始点にツールを到達させることを意味するものとする。
In this specification, the entry of the tool into the surface of the workpiece means that the tool reaches the machining start point in the layer to be cut in the workpiece.
以下、図１を参照しながら、被加工物をｎ層（「ｎ」は正の整数である。）に分けて切削処理を行う場合について説明する。 Hereinafter, the case where the workpiece is divided into n layers (“n” is a positive integer) and the cutting process is performed will be described with reference to FIG.
被加工物に対して切削加工を行う際には、まず、被加工物の表面Ｓ０から所定の深さｄだけ切削する第１層目の切削加工が行われる（図１（ａ）を参照する。）。 When performing cutting the workpiece, first, referring to the first-layer cutting for cutting from the surface S 0 by a predetermined depth d of the workpiece is carried out (FIGS. 1 (a) To do.)
第１層目の切削加工では、まず、第１層目の加工開始点Ｐ１のＸＹＺ座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ１）の上方側に位置するエアカット点ＺａｉｒのＸＹＺ座標（Ｘ，Ｙ，Ｚａｉｒ）までツールを「高速」で移動する。なお、エアカット点Ｚａｉｒとは、未加工の被加工物の表面Ｓ０における加工開始点Ｐ０（Ｘ，Ｙ，Ｚ０）からツールアップ高さＨｕｐだけ上方側に位置する高さ位置であり、ツールアップ高さＨｕｐとは、ツールを加工開始点へ移動する際に被加工物に接触しない安全な高さである。 In the cutting of the first layer, first, the XYZ coordinates (X, Y) of the air cut point Z air located above the XYZ coordinates (X, Y, Z 1 ) of the processing start point P 1 of the first layer. , Z air ), move the tool “fast”. Note that the air cut point Z air is a height position located on the upper side by the tool up height H up from the machining start point P 0 (X, Y, Z 0 ) on the surface S 0 of the unmachined workpiece. The tool up height H up is a safe height that does not contact the workpiece when the tool is moved to the machining start point.
そして、エアカット点Ｚａｉｒから加工開始点Ｐ１までツールを「低速」で下降させ、ツールを第１層目の加工開始点Ｐ１まで到達させることで、被加工物の表面にツールを進入させることとなる。 Then, the tool is moved at a low speed from the air cut point Z air to the machining start point P 1, and the tool reaches the machining start point P 1 of the first layer, so that the tool enters the surface of the workpiece. Will be allowed to.
その後、加工開始点Ｐ１から第１層目における切削加工を実施する。 Then, carrying out the cutting in the first layer from the machining starting point P 1.
即ち、第１層目においては、加工開始点Ｐ１までツールの進入を開始するアプローチ開始点Ｚａｐｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚａｐｐ）は、エアカット点Ｚａｉｒと一致している。 That is, in the first layer, the approach start point Z app (X, Y, Z app ) for starting the entry of the tool up to the processing start point P1 coincides with the air cut point Z air .
なお、アプローチ開始点Ｚａｐｐとは、被加工物１２の表面における加工開始点Ｐの上方側に位置し、ツールの「低速」による下降開始点を表すものである。つまり、第１層目を切削加工する際のアプローチ開始点Ｚａｐｐは、未加工の被加工物の表面Ｓ０における加工開始点Ｐ０からツールアップ高さＨｕｐだけ上方側に位置する点となる。 Note that the approach start point Z app is located above the machining start point P on the surface of the workpiece 12 and represents the descent start point due to the “low speed” of the tool. That is, the approach start point Z app when cutting the first layer is a point located on the upper side by the tool up height H up from the processing start point P 0 on the surface S 0 of the unprocessed workpiece. Become.
また、切削加工する際には、切削する対象となる層の水平部分ではツールを「中速」で移動し、傾斜部分ではツールを「低速」で移動する。 When cutting, the tool is moved at “medium speed” in the horizontal portion of the layer to be cut, and the tool is moved at “low speed” in the inclined portion.
第１層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した点においてツールをエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させ、第１層目の切削加工により形成された被加工物の表面Ｓ１から所定の深さｄだけ切削する第２層目の切削加工が行われる（図１（ｂ）を参照する。）。 When the cutting of the first layer is completed, the tool is raised to the same height as the air cut point Z air at the point where the cutting is completed, and the surface of the workpiece formed by the cutting of the first layer The second layer is cut from S 1 by a predetermined depth d (see FIG. 1B).
この第２層目の切削加工では、まず、切削加工終了点においてエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させたツールをエアカット点Ｚａｉｒまで「高速」で移動する。 In the cutting of the second layer, first, the tool that has been raised to the same height position as the air cut point Z air at the cutting end point is moved to the air cut point Z air at “high speed”.
次に、エアカット点Ｚａｉｒからアプローチ開始点Ｚａｐｐまでツールを「中速」で下降し、ツールがアプローチ開始点Ｚａｐｐまで到達すると、アプローチ開始点Ｚａｐｐから第２層目の加工開始点Ｐ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ２）まで「低速」で下降する。 Then lowering the tool in the "medium speed" from the air-cut point Z air to approach the starting point Z app, the tool reaches the approach start point Z app, the second layer of the machining start point from approach start point Z app It descends at “low speed” to P 2 (X, Y, Z 2 ).
なお、この第２層目を切削加工する際のアプローチ開始点Ｚａｐｐは、第１層目の切削加工により形成された被加工物の表面Ｓ１における加工開始点Ｐ１からツールアップ高さＨｕｐだけ上方側に位置する点となる。 Note that the approach start point Z app when cutting the second layer is the tool up height H from the processing start point P 1 on the surface S 1 of the workpiece formed by the cutting of the first layer. It is a point located on the upper side by up .
こうして、ツールが第２層目の加工開始点Ｐ２まで到達することで、ツールが被加工物の表面に進入することとなる。 Thus, tools that reaches the processing start point P 2 of the second layer, so that the tool enters the surface of the workpiece.
その後、加工開始点Ｐ２から第２層目における切削加工を実施し、第２層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した点においてツールをエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させ、第２層目の切削加工により形成された被加工物の表面Ｓ２から所定の深さｄだけ切削する第３層目の切削加工が行われる（図１（ｃ）を参照する。）。 Then, from the machining start point P 2 the cutting of the second layer was performed, the cutting of the second layer is completed, to the same height position the tool and air-cut point Z air in that cutting has been completed raised, referring to cutting of the third layer is made to cut from the surface S 2 by a predetermined depth d of the workpiece which is formed by cutting the second layer (FIG. 1 (c). ).
この第３層目の切削加工では、まず、切削加工終了点においてエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させたツールをエアカット点Ｚａｉｒまで「高速」で移動する。 In the third layer cutting, first, the tool raised to the same height position as the air cut point Z air at the cutting end point is moved to the air cut point Z air at “high speed”.
次に、エアカット点Ｚａｉｒからアプローチ開始点Ｚａｐｐまでツールを「中速」で下降し、ツールがアプローチ開始点Ｚａｐｐまで到達すると、アプローチ開始点Ｚａｐｐから第３層目の加工開始点Ｐ３（Ｘ、Ｙ、Ｚ３）まで「低速」で下降する。 Then lowering the tool in the "medium speed" from the air-cut point Z air to approach the starting point Z app, the tool reaches the approach start point Z app, third layer machining start point from approach start point Z app It descends at “low speed” to P 3 (X, Y, Z 3 ).
なお、この第３層目を切削加工する際のアプローチ開始点Ｚａｐｐは、第２層目の切削加工により形成された被加工物の表面Ｓ２における加工開始点Ｐ２からツールアップ高さＨｕｐだけ上方側に位置する点となる。 The approach start point Z app for cutting the third layer is a tool up height H from the processing start point P 2 on the surface S 2 of the workpiece formed by the second layer cutting. It is a point located on the upper side by up .
こうして、ツールが第３層目の加工開始点Ｐ３まで到達することで、ツールが被加工物の表面に進入することとなる。 Thus, tools that reaches the processing start point P 3 of the third layer, so that the tool enters the surface of the workpiece.
そして、加工開始点Ｐ３から第３層目における切削加工を実施し、第３層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した点においてツールをエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させる。 Then, from the machining start point P 3 to cutting in the third layer is performed, the cutting of the third layer is ended, to the same height position the tool and air-cut point Z air in that cutting has been completed Raise.
その後、同様にして、第４層目（図１（ｄ）を参照する。）、第５層目（図１（ｅ）を参照する。）と順に切削加工を行い、最終層たる第ｎ層目まで切削加工が行われて被加工物への切削処理がなされる。
Thereafter, similarly, the fourth layer (refer to FIG. 1 (d)) and the fifth layer (refer to FIG. 1 (e)) are sequentially cut in order, and the nth layer which is the final layer Cutting is performed to the eyes, and the workpiece is cut.
ところで、こうした加工装置においては、被加工物の表面へツールを進入させる際に、低速となる移動時間が長く、切削処理に要する時間が長くなってしまっていた。 By the way, in such a processing apparatus, when making a tool approach the surface of a workpiece, the moving time used as a low speed is long, and the time required for a cutting process is long.
一方、切削時間を短縮するために、上記した説明において「高速」「中速」「低速」で示す各移動速度をそれぞれ上げるようにすると、被加工物の表面へツールが進入する際の切削負荷が増大することとなり、これにより、ツールの破損や加工品の品質の低下を招来してしまっていた。
On the other hand, in order to shorten the cutting time, if each moving speed indicated by “high speed”, “medium speed”, and “low speed” is increased in the above description, the cutting load when the tool enters the surface of the workpiece is cut. As a result, the tool was damaged and the quality of the processed product was deteriorated.
このため、被加工物の表面へツールが進入する際の切削負荷を低減し、かつ、ツールの加工開始点までの移動時間、つまり、被加工物の表面へツールが進入する際のツールの移動時間を短縮することで被加工物に対する加工時間を短縮する加工装置の提案が望まれていた。 For this reason, the cutting load when the tool enters the surface of the workpiece is reduced, and the movement time to the machining start point of the tool, that is, the movement of the tool when the tool enters the surface of the workpiece It has been desired to propose a machining apparatus that shortens the machining time for a workpiece by shortening the time.
また、加工装置において、被加工物の表面へツールが進入する際の切削負荷を低減し、かつ、被加工物の表面へツールが進入する際のツールの移動時間を短縮するツールの移動方法の提案が望まれていた。
Further, in a processing apparatus, there is provided a tool moving method for reducing a cutting load when a tool enters the surface of the workpiece and shortening a moving time of the tool when the tool enters the surface of the workpiece. A proposal was desired.
なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明でないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。 Since the prior art that the applicant of the present application knows at the time of filing a patent is not an invention related to a known literature, there is no prior art document information to be described in the present specification.
本発明は、従来の技術の有する上記したような要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被加工物の表面へツールが進入する際の切削負荷を低減し、かつ、被加工物の表面へツールが進入する際のツールの移動時間を短縮することで、被加工物に対する加工時間を短縮することが可能な加工装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned demands of the prior art, and the object is to reduce the cutting load when the tool enters the surface of the workpiece, and An object of the present invention is to provide a machining apparatus capable of shortening the machining time for a workpiece by shortening the movement time of the tool when the tool enters the surface of the workpiece.
また、本発明の目的とするところは、被加工物の表面へツールが進入する際の切削負荷を低減し、かつ、被加工物の表面へツールが進入する際のツールの移動時間を短縮するツールの移動方法を提供しようとするものである。 Further, the object of the present invention is to reduce the cutting load when the tool enters the surface of the workpiece, and to shorten the movement time of the tool when the tool enters the surface of the workpiece. It is intended to provide a way to move tools.
上記目的を達成するために、本発明による加工装置は、被加工物とツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させ、上記被加工物を複数の層に分け、上方側に位置する層から順番に上記ツールによる切削加工を行うことにより、上記被加工物を所望の形状に切削処理する加工装置において、上記ツールを把持するとともに、上記ツールを移動する移動手段と、上記移動手段の移動を制御する制御手段とを有し、上記制御手段は、未加工の上記被加工物の表面の上方側に位置する第１の点まで、上記移動手段を介して上記ツールを高速で移動し、上記第１の点から、上記被加工物の表面の上方側に位置し、上記第１の点より下方側に位置する第２の点まで、上記移動手段を介して上記ツールを上記高速より遅い中速で移動し、上記第２の点から、上記被加工物の表面の上方側に位置し、上記第２の点より下方側に位置するとともに上記被加工物の表面から０．１ｍｍだけ上方側に位置する第３の点まで、上記移動手段を介して上記ツールを上記中速より遅い低速で移動し、上記第３の点から加工対象とする層における加工開始点まで、上記移動手段を介して上記ツールを上記低速より遅い微速で移動することにより、上記被加工物の表面に上記ツールを進入させ、上記高速は３０ｍｍ／ｓｅｃであり、上記中速は２０ｍｍ／ｓｅｃであり、上記低速は１０ｍｍ／ｓｅｃであり、上記微速は２〜５ｍｍ／ｓｅｃであり、上記第１の点は、未加工の上記被加工物の表面から上記０．１ｍｍより長い第２の距離だけ上方側に位置し、上記第２の点は、上記被加工物の表面から上記第２の距離だけ上方側に位置し、上記第１の点、上記第２の点、上記第３の点および加工対象とする層における加工開始点はそれぞれ、同一直線上に位置するようにしたものである。 In order to achieve the above object, a machining apparatus according to the present invention changes the relative positional relationship between a workpiece and a tool in three dimensions, divides the workpiece into a plurality of layers, and is positioned on the upper side. In the processing apparatus for cutting the workpiece into a desired shape by performing cutting with the tool in order from the layer, the tool holds the tool and moves the tool. Control means for controlling movement, and the control means moves the tool at a high speed via the moving means to a first point located above the surface of the unprocessed workpiece. From the first point to the second point located above the surface of the workpiece and located below the first point, the tool is moved at a high speed via the moving means. Move at a slow medium speed, the second point above The movement to a third point located above the surface of the workpiece, located below the second point and located 0.1 mm above the surface of the workpiece. The tool is moved at a low speed slower than the medium speed through the means, and the tool is moved at a slow speed slower than the low speed from the third point to the machining start point in the layer to be machined. The tool is made to enter the surface of the workpiece, the high speed is 30 mm / sec, the medium speed is 20 mm / sec, the low speed is 10 mm / sec, and the fine speed is 2 to 2 mm. 5 mm / sec, the first point is located above the unprocessed surface of the workpiece by a second distance longer than 0.1 mm, and the second point is the workpiece. The second distance from the surface of the object Only located on the upper side, the first point, the second point, the third point and the machining start point in the layer to be processed object is obtained by the respectively located on the same straight line.
また、本発明によるツールの移動方法は、ツールを把持するとともに上記ツールを移動する移動手段と、上記移動手段の移動を制御する制御手段とを有し、上記被加工物と上記ツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させ、上記被加工物を複数の層に分け、上方側に位置する層から順番に上記ツールによる切削加工を行うことにより、上記被加工物を所望の形状に切削処理する加工装置において、上記被加工物の表面に上記ツールを進入させるツールの移動方法であって、未加工の上記被加工物の表面の上方側に位置する第１の点まで、上記移動手段を介して上記ツールを高速で移動する工程と、上記第１の点から、上記被加工物の表面の上方側に位置し、上記第１の点より下方側に位置する第２の点まで、上記移動手段を介して上記高速より中速で移動する工程と、上記第２の点から、上記被加工物の表面の上方側に位置し、上記第２の点より下方側に位置するとともに上記被加工物の表面から０．１ｍｍだけ上方側に位置する第３の点まで、上記移動手段を介して上記ツールを上記中速より遅い低速で移動する工程と、上記第３の点から加工対象とする層における加工開始点まで、上記上記移動手段を介して上記ツールを上記低速より遅い微速で移動することにより、上記被加工物の表面に上記ツールを進入させる工程とを上記加工装置が実行し、上記高速は３０ｍｍ／ｓｅｃであり、上記中速は２０ｍｍ／ｓｅｃであり、上記低速は１０ｍｍ／ｓｅｃであり、上記微速は２〜５ｍｍ／ｓｅｃであり、上記第１の点は、未加工の上記被加工物の表面から上記０．１ｍｍより長い第２の距離だけ上方側に位置し、上記第２の点は、上記被加工物の表面から上記第２の距離だけ上方側に位置し、上記第１の点、上記第２の点、上記第３の点および加工対象とする層における加工開始点はそれぞれ、同一直線上に位置するようにしたものである。 Further, the tool moving method according to the present invention includes a moving means for gripping the tool and moving the tool, and a control means for controlling the movement of the moving means, and the relative movement between the workpiece and the tool. By changing the general positional relationship in three dimensions, dividing the workpiece into a plurality of layers, and performing cutting with the tool in order from the layer located on the upper side, the workpiece is formed into a desired shape. In a processing apparatus for cutting, a tool moving method for allowing the tool to enter the surface of the workpiece, the movement to a first point located above the surface of the unprocessed workpiece. A step of moving the tool at high speed through the means, and from the first point to a second point located above the surface of the workpiece and below the first point. , The high via the moving means From the step of moving at a medium speed and the second point, it is located above the surface of the workpiece, located below the second point, and 0. 0 from the surface of the workpiece. A step of moving the tool at a low speed slower than the medium speed through the moving means to a third point located 1 mm above; and from the third point to a machining start point in a layer to be machined. The processing apparatus executes the step of causing the tool to enter the surface of the workpiece by moving the tool through the moving means at a slow speed slower than the low speed, and the high speed is 30 mm / sec. The medium speed is 20 mm / sec, the low speed is 10 mm / sec, the slow speed is 2 to 5 mm / sec, and the first point is from the surface of the unprocessed workpiece. From 0.1mm above A second distance above the workpiece, the second point is located above the workpiece surface by the second distance, the first point, the second point, The third point and the processing start point in the layer to be processed are each located on the same straight line .
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による加工装置およびツールの移動方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of a processing apparatus and a tool moving method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
なお、以下の説明においては、図１を参照しながら説明した従来の技術による加工装置およびツールの移動方法と同一または相当する構成については、上記において用いた符号と同一の符号を用いて示すことにより、その詳細な構成ならびに作用の説明は適宜に省略することとする。
In the following description, the same reference numerals as those used above are used to denote the same or corresponding components as those of the conventional processing apparatus and tool moving method described with reference to FIG. Therefore, the detailed configuration and description of the operation will be omitted as appropriate.
図２には、本発明による加工装置の概略構成斜視説明図が示されている。 FIG. 2 shows a schematic perspective view of the processing apparatus according to the present invention.
この図２に示す加工装置１０は、被加工物１２を載置するテーブル１４がＸＹＺ直交座標系のＹ軸方向（前後方向）に移動自在に配設された基台部材１６と、基台部材１６の左右両端で基台部材１６から立設された側方部材１８ａ、１８ｂと、基台部材１６の後方側で基台部材１６から立設されるとともに側方部材１８ａ、１８ｂを連結する後方部材２０と、後方部材２０と側方部材１８ａ、１８ｂとの上端部に配設された上方部材２２と、上方部材２０の前方側においてＹ軸周りに回動自在に配設された前方部材２４と、側方部材１８ａと側方部材１８ｂとを連結するようにＸ軸方向（左右方向）に平行に延設された一対のガイドレール２６と、ガイドレール２６に摺動自在に配設され、テーブル１４に載置された被加工物１２を切削するツール２８を把持するヘッド部３０とを有して構成されている。 The processing apparatus 10 shown in FIG. 2 includes a base member 16 in which a table 14 on which a workpiece 12 is placed is movably disposed in the Y-axis direction (front-rear direction) of an XYZ orthogonal coordinate system, and a base member Side members 18a and 18b erected from the base member 16 at the left and right ends of the base 16 and a rear side erected from the base member 16 on the rear side of the base member 16 and connecting the side members 18a and 18b. The member 20, the upper member 22 disposed at the upper end portions of the rear member 20 and the side members 18a and 18b, and the front member 24 disposed to be rotatable around the Y axis on the front side of the upper member 20. A pair of guide rails 26 extending in parallel in the X-axis direction (left-right direction) so as to connect the side members 18a and the side members 18b, and the guide rails 26 are slidably disposed. The workpiece 12 placed on the table 14 is cut. It is configured to include a head portion 30 for gripping Lumpur 28.
なお、この加工装置１０は、全体の動作をマイクロコンピューター３２により制御されている。 Note that the entire operation of the processing apparatus 10 is controlled by the microcomputer 32.
また、加工装置１０では、基台部材１６、側方部材１８ａ、１８ｂ、後方部材２０、上方部材２２、前方部材２４により囲まれた空間が形成されており、当該空間内にテーブル１４、ガイドレール２６およびヘッド部３０が配設されている。 Further, in the processing apparatus 10, a space surrounded by the base member 16, the side members 18a and 18b, the rear member 20, the upper member 22, and the front member 24 is formed, and the table 14 and the guide rail are formed in the space. 26 and the head part 30 are disposed.
ヘッド部３０には、ガイドレール２６に摺動自在に配設された移動部材３０−１において、Ｚ軸方向（上下方向）に移動可能な移動部材３０−２が設けられており、この移動部材３０−２にはツール２８を把持するスピンドル３０−３が配設されている。 The head portion 30 is provided with a moving member 30-2 that is slidably disposed on the guide rail 26 and is movable in the Z-axis direction (vertical direction). A spindle 30-3 for gripping the tool 28 is disposed at 30-2.
したがって、加工装置１０においては、マイクロコンピューター３２の制御により、テーブル１４に載置された被加工物１２と、ヘッド部３０のスピンドル３０−３に把持されたツール２８との相対的な位置関係を三次元で変化させて、ツール２８により被加工物１２に対して切削加工がなされる。 Therefore, in the processing apparatus 10, the relative positional relationship between the workpiece 12 placed on the table 14 and the tool 28 held by the spindle 30-3 of the head unit 30 is controlled by the microcomputer 32. The workpiece 12 is cut by the tool 28 while changing in three dimensions.
なお、ツール２８は、切削工具であって、スピンドル３０−３に取り付けられ、ヘッド部３０により回転しながら移動し、被加工物１２を切削するための刃物である。
The tool 28 is a cutting tool that is attached to the spindle 30-3, moves while being rotated by the head unit 30, and is a blade for cutting the workpiece 12.
以上の構成において、加工装置１０において被加工物１２に対して加工データに基づく切削処理を行う場合には、まず、マイクロコンピューター３２において、ツールの移動の制御に必要となる各種パラメータの設定がなされる。 In the above configuration, when the machining apparatus 10 performs the cutting process based on the machining data on the workpiece 12, first, the microcomputer 32 sets various parameters necessary for controlling the movement of the tool. The
具体的には、加工開始点Ｐ、ツールアップ高さＨｕｐ、微速アプローチ高さＨｃおよび切り込み量ｄｚの値を作業者がマイクロコンピューター３２に入力する。 Specifically, the operator inputs values of the processing start point P, the tool up height H up , the slow approach height H c, and the cutting depth d z into the microcomputer 32.
なお、加工開始点Ｐとは、複数の層に分けた各層において、切削加工が開始されるＸＹ平面上のＸＹＺ座標値である。 The processing start point P is an XYZ coordinate value on the XY plane at which cutting is started in each layer divided into a plurality of layers.
また、ツールアップ高さＨｕｐとは、加工装置において所定の点からツールを上昇させる際の距離であり、例えば、１ｍｍであり、この値は、適宜に作業者が設定できるようにしてもよい。 The tool up height H up is a distance when the tool is raised from a predetermined point in the processing apparatus, and is, for example, 1 mm. This value may be set appropriately by the operator. .
さらに、微速アプローチ高さＨｃとは、「低速」よりも低い速度で移動（下降）する際の被加工物１２の表面からの高さを表すものであり、その値は、例えば、０．１ｍｍであり、この値は、適宜に作業者が設定できるようにしてもよい。 Further, the slow approach height H c represents the height from the surface of the workpiece 12 when moving (lowering) at a speed lower than “low speed”. This value is 1 mm, and this value may be appropriately set by the operator.
切り込み量ｄｚは、切削加工により切削される深さを表すものであり、被加工物の硬さに基づいて設定される。 The cutting depth d z represents the depth to be cut by cutting and is set based on the hardness of the workpiece.
また、未加工の被加工物の表面Ｓ０の高さ位置Ｚ０については、作業者が入力して設定するようにしてもよいし、加工装置１０におけるセンシングにより設定するようにしてもよい。
Further, the height position Z 0 of the surface S 0 of the unprocessed workpiece may be set by inputting by an operator or may be set by sensing in the processing apparatus 10.
こうした値を入力することにより、エアカット点Ｚａｉｒ、切削加工の際の層数ｎ（「ｎ」は正の整数である。）、各層の表面の高さ位置Ｚｎ、アプローチ開始点Ｚａｐｐおよび微速アプローチ開始点Ｚｃが設定される。 By inputting such values, the air cut point Z air , the number n of layers in the cutting process (“n” is a positive integer), the height position Z n of the surface of each layer, the approach start point Z app and fine speed approaches the starting point Z c is set.
つまり、加工開始点Ｐにおける未加工の被加工物の表面Ｓ０の高さ位置Ｚ０からツールアップ高さＨｕｐだけ上方側に位置する高さ位置をエアカット点Ｚａｉｒ（Ｘ，Ｙ，Ｚａｉｒ）として設定する。なお、このエアカット点Ｚａｉｒは、ツールが移動する際に被加工物１２と接触しない十分な高さ位置となっている。 In other words, the height position Z 0 tool up from the height H Stay up-only the upper air-cut point height position located side Z air (X of the surface S 0 of the raw workpiece at the machining start point P, Y, Z air ). The air cut point Z air is at a sufficiently high position that does not come into contact with the workpiece 12 when the tool moves.
また、切り込み量ｄｚおよび加工データに基づいて、切削加工する際の層数ｎが設定され、切り込み量ｄｚおよび層数ｎに基づいて第ｎ層の表面を表面Ｓｎと設定し、表面Ｓｎの加工開始点Ｐにおける高さ位置をＺｎ（Ｘ，Ｙ，Ｚｎ）として設定する。 Further, based on the depth of cut d z and processing data, set a layer number n of the time of cutting, the surface of the n-th layer on the basis of the depth of cut d z layer and the number n is set to the surface S n, surface setting the height position at the machining start point P of S n Z n (X, Y , Z n) as a.
つまり、第ｍ層（「ｍ」は正の整数、かつ、「ｍ≦ｎ」である。）の表面Ｓｍの加工開始点Ｐにおける高さ位置Ｚｍについては、Ｚｍ＝Ｚｍ−１−ｄｚで表され、第ｍ−１層の表面の加工開始点Ｐにおける高さ位置Ｚｍ−１については、Ｚｍ−１＝Ｚ０−ｄｚ×ｍで表される。 That is, for the height position Z m of the surface S m of the m-th layer (“m” is a positive integer and “m ≦ n”) at the processing start point P, Z m = Z m−1. represented by -d z, the height position Z m-1 are at the machining start point P of the surface of the m-1 layer, represented by Z m-1 = Z 0 -dz × m.
さらに、第ｍ層の表面Ｓｍにおける加工開始点Ｐは、加工開始点Ｐｍで表され、その座標値は（Ｘ，Ｙ，Ｚｍ）となる。 Furthermore, the processing start point P on the surface S m of the m-th layer is represented by the processing start point P m , and the coordinate values thereof are (X, Y, Z m ).
また、微速アプローチ開始点Ｚｃとは、各層における加工開始点Ｐの上方側に位置し、ツールの「微速」による下降開始点を表すものであり、Ｚｃ（Ｘ，Ｙ，Ｚｃ）として設定される。 Further, the slow approach start point Z c is located above the machining start point P in each layer and represents a descending start point due to the “slow speed” of the tool, and is expressed as Z c (X, Y, Z c ). Is set.
つまり、微速アプローチ開始点Ｚｃは、第ｍ層の切削加工が行われる場合には、第ｍ−１層の表面Ｓｍ−１における加工開始点ＰからＨｃだけ上方側に位置し、Ｚｃ＝Ｚｍ−１＋Ｈｃで表される。あるいは、Ｚｃ＝Ｚｍ＋ｄｚ＋Ｈｃで表される。 In other words, a very slow speed approaches the starting point Z c, when cutting of the m-th layer is performed, located just upper side H c from the machining starting point P on the surface S m-1 of the (m-1) -th layer, Z c = Z m−1 + H c . Alternatively, represented by Z c = Z m + d z + H c.
さらに、アプローチ開始点Ｚａｐｐとは、被加工物１２の表面における加工開始点Ｐの上方側に位置し、ツールの「低速」による下降開始点を表すものであり、Ｚａｐｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚａｐｐ）として設定される。 Further, the approach start point Z app is located above the processing start point P on the surface of the workpiece 12 and represents a lowering start point due to the “low speed” of the tool. Z app (X, Y, Z app ).
つまり、アプローチ開始点Ｚａｐｐは、第ｍ層の切削加工が行われる場合には、第ｍ−１層の表面Ｓｍ−１からＨｕｐだけ上方側に位置し、Ｚａｐｐ＝Ｚｍ−１＋Ｈｕｐで表される。
In other words, the approach start point Z ap p, when the cutting of the m-th layer is performed, and from the surface S m-1 of the (m-1) -th layer on only the upper side H up, Z app = Z m- 1 + H up .
こうして各種のパラメータの設定が完了すると、作業者は、加工装置１０の操作子（図示せず。）を操作して、テーブル１４に載置された被加工物１２に対してツール２８による切削処理の開始を指示する。 When the setting of various parameters is completed in this way, the operator operates an operator (not shown) of the processing apparatus 10 to cut the workpiece 12 placed on the table 14 by the tool 28. Instruct the start of.
作業者により切削処理の開始が指示されると、マイクロコンピューター３２において、被加工物１２に対するツール２８による切削処理が開始される。
When the operator instructs the start of the cutting process, the microcomputer 32 starts the cutting process by the tool 28 on the workpiece 12.
ここで、図３のフローチャートには、切削処理の詳細な処理内容が示されており、この切削処理においては、まず、分割した層数を示す「ｎ」を１とする（ステップＳ３０２）。 Here, the flowchart of FIG. 3 shows the detailed processing contents of the cutting process. In this cutting process, first, “n” indicating the number of divided layers is set to 1 (step S302).
つまり、ステップＳ３０２の処理により、第１層目の切削加工が開始されることとなる。
That is, the cutting process of the first layer is started by the process of step S302.
次に、所定の位置に配置されたヘッド部３０を「高速」で移動することにより、エアカット点Ｚａｉｒまでツール２８を「高速」で移動する（ステップＳ３０４）。 Next, the tool 28 is moved at “high speed” to the air cut point Z air by moving the head unit 30 arranged at a predetermined position at “high speed” (step S304).
このステップＳ３０４の処理においては、移動部材３０−１および移動部材３０−２を「高速」で移動することによりツール２８を「高速」で移動するものであるが、「高速」の具体的な速さとしては、例えば、３０ｍｍ／ｓｅｃとされる。なお、この「高速」の値については、予め設定されているようにしてもよいし、各種パラメータを設定する際に、作業者が入力するようにしてもよい。なお、このとき、スピンドル３０−３の駆動が回避され、スピンドル３０−３に把持されたツール２８が回転することとなる。
In the process of step S304, the tool 28 is moved at "high speed" by moving the moving member 30-1 and the moving member 30-2 at "high speed". For example, it is set to 30 mm / sec. The “high speed” value may be set in advance, or may be input by an operator when setting various parameters. At this time, the drive of the spindle 30-3 is avoided, and the tool 28 held by the spindle 30-3 rotates.
その後、切削加工が開始される層は、第１層目であるか否かの判断を行う（ステップＳ３０６）。 Thereafter, it is determined whether or not the layer for which cutting is started is the first layer (step S306).
即ち、ステップＳ３０６の判断処理においては、「ｎ＝１」であるか否かの判断がなされるものである。 That is, in the determination process in step S306, it is determined whether or not “n = 1”.
ステップＳ３０６の判断処理において、第１層目である、つまり、「ｎ＝１」であると判断されると、ステップＳ３１０の処理に進む。
If it is determined in step S306 that it is the first layer, that is, “n = 1”, the process proceeds to step S310.
また、ステップＳ３０６の判断処理において、第１層目ではない、つまり、「ｎ＝１」でないと判断されると、エアカット点Ｚａｉｒからアプローチ開始点Ｚａｐｐまでツール２８を「中速」で移動する（ステップＳ３０８）。 If it is determined in step S306 that it is not the first layer, that is, “n = 1”, the tool 28 is set to “medium speed” from the air cut point Z air to the approach start point Z app. Move (step S308).
このステップＳ３０８の処理においては、移動部材３０−２を「中速」で移動することによりツール２８を「中速」で下降するものであるが、「中速」の具体的な速さとしては、例えば、２０ｍｍ／ｓｅｃとされる。なお、この「中速」の値については、予め設定されているようにしてもよいし、各種パラメータを設定する際に、作業者が入力するようにしてもよい。
In the process of step S308, the tool 28 is moved down at "medium speed" by moving the moving member 30-2 at "medium speed". As a specific speed of "medium speed", For example, 20 mm / sec. The “medium speed” value may be set in advance, or may be input by an operator when setting various parameters.
次に、微速アプローチ開始点Ｚｃまでツール２８を「低速」で移動する（ステップＳ３１０）。 Next, move the tool 28 in the "slow" until very low speed approach the starting point Z c (step S310).
このステップＳ３１０の処理においては、移動部材３０−２を「低速」で移動することによりツール２８を「低速」で下降するものであるが、「低速」の具体的な速さとしては、例えば、１０ｍｍ／ｓｅｃとされる。なお、この「低速」の値については、予め設定されているようにしてもよいし、各種パラメータを設定する際に、作業者が入力するようにしてもよい。 In the processing of step S310, the tool 28 is moved down at "low speed" by moving the moving member 30-2 at "low speed". As a specific speed of "low speed", for example, 10 mm / sec. The “low speed” value may be set in advance, or may be input by an operator when setting various parameters.
また、ステップＳ３１０の処理においては、ステップＳ３０６の判断処理において「ｎ＝１」であると判断されたときには、エアカット点Ｚａｉｒから微速アプローチ開始点Ｚｃまでツール２８を「低速」で移動することとなる。 Further, in the process of step S310, when it is determined that “n = 1” in the determination process of step S306, the tool 28 is moved “low speed” from the air cut point Z air to the slow approach start point Z c. It will be.
さらに、ステップＳ３１０の処理においては、ステップＳ３０６の判断処理において「ｎ＝１」でないと判断され、ステップＳ３０８の処理でツールがアプローチ開始点Ｚａｐｐまで移動しているときには、アプローチ開始点Ｚａｐｐから微速アプローチ開始点Ｚｃまでツール２８を「低速」で移動することとなる。
Further, in the process of step S310, it is determined that “n = 1” is not satisfied in the determination process of step S306, and when the tool has moved to the approach start point Z app in the process of step S308, the approach start point Z app is used. a very low speed to approach the starting point Z c until the tool 28 so that the moving at a "slow".
ツール２８がアプローチ開始点Ｚｃまで移動すると、アプローチ開始点Ｚｃから加工開始点Ｐｎまでツール２８を「微速」で移動する（ステップＳ３１２）。 When the tool 28 is moved to approach the starting point Z c, to move the tool 28 in the "very slow speed" from the approach start point Z c to the machining start point P n (step S312).
このステップＳ３１２の処理においては、移動部材３０−２を「微速」で移動することによりツール２８を「微速」で下降するものであるが、「微速」の具体的な速さとしては、例えば、２〜５ｍｍ／ｓｅｃとされる。なお、この「微速」の値については、予め設定されているようにしてもよいし、各種パラメータを設定する際に、作業者が入力するようにしてもよい。 In the process of step S312, the tool 28 is moved down at "slow speed" by moving the moving member 30-2 at "slow speed". As a specific speed of "slow speed", for example, 2 to 5 mm / sec. The “slow speed” value may be set in advance, or may be input by an operator when setting various parameters.
また、ステップＳ３１２の処理において、ツール２８を「微速」で加工開始点Ｐｎまで移動することにより、ツール２８が被加工物１２の表面に進入することとなる。
Further, in the process of step S312, the tool 28 enters the surface of the workpiece 12 by moving the tool 28 to the processing start point P n at “slow speed”.
その後、加工開始点Ｐｎから第ｎ層目の切削加工を行う（ステップＳ３１４）。 Thereafter, the cutting of the nth layer is performed from the processing start point Pn (step S314).
このステップＳ３１４の処理においては、第ｎ層目の水平部分を切削する際にはツール２８が「中速」で移動し、傾斜部分を切削する際には、「低速」で移動することとなる。
In the process of step S314, the tool 28 moves at "medium speed" when cutting the horizontal portion of the nth layer, and moves at "low speed" when cutting the inclined portion. .
ステップＳ３１４の処理により第ｎ層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した地点において、ツール２８をエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させ（ステップＳ３１６）、その後、第ｎ層は最終層であるか否かの判断を行う（ステップＳ３１８）。 When the cutting of the nth layer is completed by the process of step S314, the tool 28 is raised to the same height as the air cut point Z air at the point where the cutting is completed (step S316), and then the nth layer. It is determined whether or not is the last layer (step S318).
このステップＳ３１６の処理においては、例えば、ツール２８を「中速」で上昇させる。 In the process of step S316, for example, the tool 28 is raised at “medium speed”.
また、ステップＳ３１８の処理においては、ｎの値が、設定された切削加工する際の層数と一致したか否かの判断が行われる。即ち、設定された切削加工する層の数が「１０」であるとすると、「ｎ＝１０」となったか否かの判断がなされる。 In the process of step S318, it is determined whether or not the value of n matches the set number of layers for cutting. That is, if the set number of cutting layers is “10”, it is determined whether or not “n = 10”.
このステップＳ３１８の判断処理において、第ｎ層が最終層ではないと判断されると、「ｎ」の値に「＋１」をして（ステップＳ３２０）、ステップＳ３０４の処理に戻り、Ｓ３０４の処理以降の処理を行う。 If it is determined in step S318 that the n-th layer is not the final layer, the value of “n” is incremented by “+1” (step S320), and the process returns to step S304. Perform the process.
一方、ステップＳ３１８の判断処理において、第ｎ層が最終層であると判断されると、この切削処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S318 that the nth layer is the final layer, the cutting process is terminated.
ここで、図４を参照しながら、上記した切削処理について、より具体的に説明することとする。
Here, the above-described cutting process will be described more specifically with reference to FIG.
切削処理が開始されると、まず、第１層目の切削処理が開始されることとなる（ステップＳ３０２の処理に相当する。図４（ａ）および図５を参照する。） When the cutting process is started, first, the cutting process for the first layer is started (corresponding to the process of step S302, refer to FIGS. 4A and 5).
そして、第１層目の切削加工が開始されると、所定の位置に位置していたツール２８を、エアカット点Ｚａｉｒまで「高速」で移動する（ステップＳ３０４の処理に相当する。図５（ａ）を参照する。）。 Then, when the cutting of the first layer is started, the tool 28 located at a predetermined position is moved to the air cut point Z air at “high speed” (corresponding to the process of step S304). (See (a)).
次に、第１層目の切削加工がなされているので（ステップＳ３０６の処理に相当する。）、エアカット点Ｚａｉｒに位置するツール２８を微速アプローチ開始点Ｚｃまで「低速」で下降する（ステップＳ３１０に相当する。図５（ｂ）を参照する。）。 Next, the cutting process of the first layer have been made (corresponding to the processing of step S306.), Descends at "slow" the tool 28 is located in the air-cut point Z air to very low speed approaches the starting point Z c (This corresponds to step S310. See FIG. 5B.)
その後、微速アプローチ開始点Ｚｃまで到達したツール２８を、加工開始点Ｐ１まで「微速」で移動し、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させる（ステップＳ３１２の処理に相当する。図５（ｃ）を参照する。）。 Thereafter, the tool 28 has reached the very low speed approaches the starting point Z c, the machining start point to the P 1 moves at "very low speed", corresponding tool 28 to process to enter the surface of the workpiece 12 (step S312. FIG. (See 5 (c)).
こうして、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させると、加工開始点Ｐ１から第１層目の切削加工を実行する（ステップＳ３１４の処理に相当する。図５（ｄ）を参照する。）。 Thus, when advancing the tool 28 on the surface of the workpiece 12, referring to the machining start point P 1 to perform the cutting of the first layer (corresponding to the processing in step S314. FIG. 5 (d). ).
そして、第１層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した地点において、ツール２８をエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させる（ステップＳ３１６の処理に相当する。）。 Then, when the cutting of the first layer is completed, the tool 28 is raised to the same height position as the air cut point Z air at the point where the cutting is completed (corresponding to the process of step S316).
その後、第１層目は最終層ではないので（ステップＳ３１８の処理に相当する。）、次に、第２層目の切削処理を開始することなる（図４（ｂ）および図６を参照する。）。
After that, since the first layer is not the final layer (corresponding to the process in step S318), the second layer cutting process is started (see FIG. 4B and FIG. 6). .)
第２層目の切削処理が開始されると、第１層目の切削加工が終了した地点でエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇したツール２８を、エアカット点Ｚａｉｒまで「高速」で移動する（ステップＳ３０４の処理に相当する。図６（ａ）を参照する。）。 When the cutting process of the second layer is started, the tool 28 that has been raised to the same height position as the air cut point Z air at the point where the cutting process of the first layer is completed is moved to the air cut point Z air to “high speed”. ] (Corresponding to the process of step S304, see FIG. 6A).
次に、第２層目の切削加工がなされているので（ステップＳ３０６の処理に相当する。）、エアカット点Ｚａｉｒに位置するツール２８をアプローチ開始点Ｚａｐｐまで「中速」で下降する（ステップＳ３０８の処理に相当する。図６（ｂ）を参照する。）。 Next, since cutting of the second layer is performed (corresponding to the process of step S306), the tool 28 located at the air cut point Z air is lowered at the “medium speed” to the approach start point Zapp ( This corresponds to the processing in step S308 (see FIG. 6B).
また、アプローチ開始点Ｚａｐｐに到達したツール２８を微速アプローチ開始点Ｚｃまで「低速」で移動する（ステップＳ３１０の処理に相当する。図６（ｃ）を参照する。）。 Further, the tool 28 that has reached the approach start point Z app is moved to the slow approach start point Z c at “low speed” (corresponding to the process of step S310, see FIG. 6C).
さらに、微速アプローチ開始点Ｚｃに到達したツール２８を加工開始点Ｐ２まで「微速」で移動し、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させる（ステップＳ３１２の処理に相当する。図６（ｄ）を参照する。）。 Furthermore, the tool 28 has reached the very low speed approaches the starting point Z c to the machining start point P 2 to move in the "very slow speed", corresponding tool 28 to process to enter the surface of the workpiece 12 (step S312. FIG. 6 (See (d)).
こうして、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させると、加工開始点Ｐ２から第２層目の切削加工を実施する（ステップＳ３１４の処理に相当する。図６（ｅ）を参照する。）。 Thus, when advancing the tool 28 on the surface of the workpiece 12, referring to the machining start point P 2 to implement the cutting of the second layer (corresponding to the processing in step S314. FIG. 6 (e). ).
そして、第２層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した地点において、ツール２８をエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させる（ステップＳ３１６の処理に相当する。） When the cutting of the second layer is completed, the tool 28 is raised to the same height position as the air cut point Z air at the point where the cutting is completed (corresponding to the process of step S316).
その後、第２層目は最終層ではないので（ステップＳ３１８の処理に相当する。）、次に、第３層目の切削処理を開始することとなる（図４（ｃ）および図６を参照する。）。
After that, since the second layer is not the final layer (corresponding to the process in step S318), the third layer cutting process is started (see FIG. 4C and FIG. 6). To do.)
第３層目の切削処理が開始されると、第１層目の切削加工が終了した地点でエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇したツール２８を、エアカット点Ｚａｉｒまで「高速」で移動する（ステップＳ３０４の処理に相当する。図６（ａ）を参照する。）。 When the cutting process of the third layer is started, the tool 28 that has been raised to the same height position as the air cut point Z air at the point where the cutting process of the first layer is finished is moved to the air cut point Z air to “high speed”. ] (Corresponding to the process of step S304, see FIG. 6A).
次に、第３層目の切削加工がなされているので（ステップＳ３０６の処理に相当する。）、エアカット点Ｚａｉｒに位置するツール２８をアプローチ開始点Ｚａｐｐまで「中速」で下降する（ステップＳ３０８の処理に相当する。図６（ｂ）を参照する。）。 Next, since the third layer has been cut (corresponding to step S306), the tool 28 located at the air cut point Z air is lowered to the approach start point Z app at “medium speed”. (This corresponds to the processing in step S308. Refer to FIG. 6B.)
また、アプローチ開始点Ｚａｐｐに到達したツール２８を微速アプローチ開始点Ｚｃまで「低速」で移動する（ステップＳ３１０の処理に相当する。図６（ｃ）を参照する。）。 Further, the tool 28 that has reached the approach start point Z app is moved to the slow approach start point Z c at “low speed” (corresponding to the process of step S310, see FIG. 6C).
さらに、微速アプローチ開始点Ｚｃに到達したツール２８を加工開始点Ｐ３まで「微速」で移動し、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させる（ステップＳ３１２の処理に相当する。図６（ｄ）を参照する。）。 Furthermore, the tool 28 has reached the very low speed approaches the starting point Z c to the machining start point P 3 to move in the "very slow speed", corresponding tool 28 to process to enter the surface of the workpiece 12 (step S312. FIG. 6 (See (d)).
こうして、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させると、加工開始点Ｐ３から第３層目の切削加工を実施する（ステップＳ３１４の処理に相当する。図６（ｅ）を参照する。）。 Thus, when advancing the tool 28 on the surface of the workpiece 12, referring to the machining start point P 3 to implement the cutting of the third layer (corresponding to the processing in step S314. FIG. 6 (e). ).
そして、第３層目の切削加工が終了すると、切削加工が終了した地点において、ツール２８をエアカット点Ｚａｉｒと同じ高さ位置まで上昇させる（ステップＳ３１６の処理に相当する。） Then, when the third layer cutting process is completed, the tool 28 is raised to the same height position as the air cut point Z air at the point where the cutting process is completed (corresponding to the process of step S316).
その後、第３層目は最終層ではないので（ステップＳ３１８の処理に相当する。）、次に、第４層目の切削処理を開始することとなる（図４（ｄ）を参照する。）。
Thereafter, since the third layer is not the final layer (corresponding to the process of step S318), the cutting process of the fourth layer is started (see FIG. 4D). .
第２層目の切削加工および第３層目の切削加工と同様にして、第４層目の切削処理を行い、第４層目の切削処理が終了すると第５層目の切削処理（図４（ｅ）を参照する。）を行って、最終層である第ｎ層目まで順番に切削処理を行う。こうして第ｎ層目の切削加工が終了すると、最終層の切削加工が終了したものとして（ステップＳ３１８の処理に相当する。）、加工処理を終了することとなる。
The fourth layer cutting process is performed in the same manner as the second layer cutting process and the third layer cutting process. When the fourth layer cutting process is completed, the fifth layer cutting process (FIG. 4) is performed. (See (e).) And the cutting process is performed in order up to the nth layer which is the final layer. When the cutting of the nth layer is completed in this way, the processing of the final layer is completed (corresponding to the process of step S318), and the processing process ends.
以上において説明したように、本発明による加工装置１０においては、ツール２８を被加工物１２の表面に進入させる際には、まず、ツール２８を「高速」でエアカット点Ｚａｉｒまで移動し、エアカット点Ｚａｉｒからアプローチ開始点Ｚａｐｐまで「中速」で移動し（第１層目の切削加工時には、この処理は省略される。）、さらに、アプローチ開始点Ｚａｐｐから微速アプローチ開始点Ｚｃまで「低速」で移動するようにした。その後、微速アプローチ開始点Ｚｃから加工開始点Ｐｎまでツール２８を「微速」で移動するようにした。 As described above, in the processing apparatus 10 according to the present invention, when the tool 28 enters the surface of the workpiece 12, first, the tool 28 is moved to the air cut point Z air at “high speed”. It moves at a “medium speed” from the air cut point Z air to the approach start point Z app (this process is omitted when the first layer is cut), and further from the approach start point Z app to the slow speed approach start point. It moved to Zc at “low speed”. Thereafter, the tool 28 is moved at a “slow speed” from the very slow approach start point Z c to the machining start point P n .
このため、本発明による加工装置１０においては、「高速」、「中速」、「低速」で表されるツール２８の移動速度をそれぞれ、従来の技術による加工装置における「高速」、「中速」、「低速」で表されるツールの移動速度より速く設定することにより、被加工物の表面にツールを進入させる時間を短縮することができるようになる。 For this reason, in the processing apparatus 10 according to the present invention, the movement speeds of the tool 28 represented by “high speed”, “medium speed”, and “low speed” are respectively set to “high speed” and “medium speed” in the conventional processing apparatus. By setting the moving speed of the tool represented by “low speed” to be faster than the moving speed of the tool, it is possible to shorten the time for the tool to enter the surface of the workpiece.
具体的には、加工装置１０におけるツール２８のエアカット点Ｚａｉｒから加工開始点Ｐｎまでの移動時間が、従来の技術における加工装置におけるツールのエアカット点Ｚａｉｒから加工開始点Ｐｎまでの移動時間より短くなるように、「高速」、「中速」、「低速」、「微速」それぞれの移動速度を設定することにより、被加工物の表面にツールを進入させる時間を短縮することができる。なお、このとき、「微速」で表される移動速度は、従来の技術による加工装置における「低速」で表される移動速度より遅くなるように設定される。 Specifically, the travel time from the air-cut point Z air tools 28 in the processing apparatus 10 to the machining start point P n is, from the air cut point Z air tools in the processing apparatus in the prior art to the machining start point P n Reduce the time for the tool to enter the surface of the workpiece by setting the movement speeds of "High speed", "Medium speed", "Low speed", and "Fine speed" so as to be shorter than the moving time of Can do. At this time, the moving speed represented by “slow speed” is set to be slower than the moving speed represented by “low speed” in the conventional processing apparatus.
これにより、本発明による加工装置１０よれば、被加工物の表面へツールが進入する際の切削負荷を低減するとともに、被加工物に対する加工時間を短縮することができるようになる。
Thereby, according to the processing apparatus 10 by this invention, while reducing the cutting load at the time of a tool approaching the surface of a workpiece, the processing time with respect to a workpiece can be shortened.
上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形することができるものである。 The above-described embodiment can be modified as shown in the following (1) to (5).
（１）上記した実施の形態においては、加工装置１０において、被加工物１２を載置するテーブル１４がＹ軸方向に移動するとともに、ツール２８を把持するヘッド部３０がＸ軸方向およびＺ軸方向に移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である、被加工物１２とツール２８とが相対的に三次元で移動可能であればどのような構成であってもよい。 (1) In the above-described embodiment, in the processing apparatus 10, the table 14 on which the workpiece 12 is placed moves in the Y-axis direction, and the head portion 30 that grips the tool 28 moves in the X-axis direction and the Z-axis. However, the present invention is not limited to this, and any configuration can be used as long as the workpiece 12 and the tool 28 can move relatively in three dimensions. Good.
（２）上記した実施の形態においては、「高速」で表される移動速度として３０ｍｍ／ｓｅｃ、「中速」で表される移動速度として２０ｍｍ／ｓｅｃ、「低速」で表される移動速度として１０ｍｍ／ｓｅｃ、「微速」で表される移動速度として２〜５ｍｍ／ｓｅｃとしたが、これに限られるものではないことは勿論である。 (2) In the above-described embodiment, the movement speed represented by “high speed” is 30 mm / sec, the movement speed represented by “medium speed” is 20 mm / sec, and the movement speed represented by “low speed”. Although the moving speed represented by 10 mm / sec and “slow speed” is 2 to 5 mm / sec, it is needless to say that the moving speed is not limited thereto.
即ち、「高速」＞「中速」＞「低速」＞「微速」であり、加工装置１０におけるツール２８のエアカット点Ｚａｉｒから加工開始点Ｐｎまでの移動時間が、従来の技術における加工装置におけるツールのエアカット点Ｚａｉｒから加工開始点Ｐｎまでの移動時間より短くなるように、「高速」、「中速」、「低速」、「微速」それぞれの移動速度を設定すれば、「高速」、「中速」、「低速」、「微速」のそれぞれで表される値は、上記した数値に限定されるものではない。 That is, “high speed”> “medium speed”> “low speed”> “fine speed”, and the moving time of the tool 28 from the air cut point Z air to the machining start point P n in the machining apparatus 10 is the machining in the conventional technique. If the moving speeds of “high speed”, “medium speed”, “low speed” and “slow speed” are set so as to be shorter than the moving time from the air cut point Z air of the tool to the machining start point P n in the apparatus, The values represented by “high speed”, “medium speed”, “low speed”, and “fine speed” are not limited to the above-described numerical values.
（３）上記した実施の形態においては、エアカット点Ｚａｉｒとアプローチ開始点Ｚａｐｐとが一致するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、エアカット点Ｚａｉｒがアプローチ開始点Ｚａｐｐより上方側に位置するように、エアカット点Ｚａｉｒとアプローチ開始点ＺａｐｐとがＺ軸方向（上下方向）で異なるように設定するようにしてもよい。 (3) In the above-described embodiment, the air cut point Z air and the approach start point Z app are made to coincide with each other. However, the air cut point Z air is not limited to this. so as to be positioned on the upper side from the approach start point Z app, and the air cut point Z air and approach the starting point Z app may be set differently in the Z-axis direction (vertical direction).
（４）上記した実施の形態においては、ツール２８を、「高速」でエアカット点Ｚａｉｒまで移動し、次に、「中速」でアプローチ開始点Ｚａｐｐまで移動し、次に「低速」で微速アプローチ開始点Ｚｃまで移動し、その後、「微速」で加工開始点まで移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。 (4) In the above-described embodiment, the tool 28 is moved to the air cut point Z air at “high speed”, then moved to the approach start point Zapp at “medium speed”, and then at “low speed”. moved to a very low speed approaches the starting point Z c, then, was to move to the machining start point "very slow speed", it is of course not limited thereto.
即ち、ツール２８を「高速」でエアカット点Ｚａｉｒまで移動した後に、「高速」で微速アプローチ開始点Ｚｃまで移動するようにしてもよいし、「中速」で微速アプローチ開始点Ｚｃまで移動するようにしてもよく、要は、被加工物１２の表面に最も近い微速アプローチ開始点Ｚｃまで速く移動することができれば、アプローチ開始点Ｚａｐｐにおいて速度変更をしなくてもよい。 In other words, the tool 28 after moving to the air-cut point Z air at "high speed", may be moved to a very slow speed approach the starting point Z c at "high speed", in the "medium speed" slow-speed approach the starting point Z c may be moved up, short, if it is possible to move quickly to the nearest fine speed approaches the starting point Z c to the surface of the workpiece 12, it is not necessary to speed change at the approach start point Z app.
（５）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。 (5) You may make it combine suitably the embodiment shown above and the modification shown in said (1) thru | or (4).
本発明は、ツールを用いて被加工物に対して簡単な三次元の切削を行う際に利用することができる。 The present invention can be used when performing simple three-dimensional cutting on a workpiece using a tool.
１０ 加工装置、１２ 被加工物、１４ テーブル、１６ 基台部材、２８ ツール、３０ ヘッド部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing apparatus, 12 Workpiece, 14 Table, 16 Base member, 28 Tool, 30 Head part
Claims (2)
前記ツールを把持するとともに、前記ツールを移動する移動手段と、
前記移動手段の移動を制御する制御手段と
を有し、
前記制御手段は、
未加工の前記被加工物の表面の上方側に位置する第１の点まで、前記移動手段を介して前記ツールを高速で移動し、
前記第１の点から、前記被加工物の表面の上方側に位置し、前記第１の点より下方側に位置する第２の点まで、前記移動手段を介して前記ツールを前記高速より遅い中速で移動し、
前記第２の点から、前記被加工物の表面の上方側に位置し、前記第２の点より下方側に位置するとともに前記被加工物の表面から０．１ｍｍだけ上方側に位置する第３の点まで、前記移動手段を介して前記ツールを前記中速より遅い低速で移動し、
前記第３の点から加工対象とする層における加工開始点まで、前記移動手段を介して前記ツールを前記低速より遅い微速で移動することにより、前記被加工物の表面に前記ツールを進入させ、
前記高速は３０ｍｍ／ｓｅｃであり、
前記中速は２０ｍｍ／ｓｅｃであり、
前記低速は１０ｍｍ／ｓｅｃであり、
前記微速は２〜５ｍｍ／ｓｅｃであり、
前記第１の点は、未加工の前記被加工物の表面から前記０．１ｍｍより長い第２の距離だけ上方側に位置し、
前記第２の点は、前記被加工物の表面から前記第２の距離だけ上方側に位置し、
前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および加工対象とする層における加工開始点はそれぞれ、同一直線上に位置する
ことを特徴とする加工装置。 By changing the relative positional relationship between the workpiece and the tool in three dimensions, dividing the workpiece into a plurality of layers, and performing cutting with the tool in order from the layer positioned on the upper side, In a processing apparatus for cutting a workpiece into a desired shape,
A holding means for holding the tool and moving the tool;
Control means for controlling movement of the moving means;
Have
The control means includes
Moving the tool at a high speed via the moving means to a first point located above the surface of the unprocessed workpiece;
From the first point to a second point located above the surface of the workpiece and below the first point, the tool is moved slower than the high speed via the moving means. Move at medium speed,
A third point located above the surface of the workpiece from the second point, located below the second point and located 0.1 mm above the surface of the workpiece. Moving the tool at a lower speed than the medium speed through the moving means to the point of
By moving the tool at a slow speed slower than the low speed through the moving means from the third point to the processing start point in the layer to be processed, the tool enters the surface of the workpiece,
The high speed is 30 mm / sec,
The medium speed is 20 mm / sec,
The low speed is 10 mm / sec;
The slow speed is 2 to 5 mm / sec,
The first point is located above the unprocessed surface of the workpiece by a second distance longer than 0.1 mm,
The second point is located on the upper side by the second distance from the surface of the workpiece,
The processing apparatus, wherein the first point, the second point, the third point, and the processing start point in the layer to be processed are located on the same straight line .
前記移動手段の移動を制御する制御手段とControl means for controlling movement of the moving means;
を有し、Have
前記被加工物と前記ツールとの相対的な位置関係を三次元で変化させ、前記被加工物を複数の層に分け、上方側に位置する層から順番に前記ツールによる切削加工を行うことにより、前記被加工物を所望の形状に切削処理する加工装置において、前記被加工物の表面に前記ツールを進入させるツールの移動方法であって、By changing the relative positional relationship between the workpiece and the tool in three dimensions, dividing the workpiece into a plurality of layers, and performing cutting with the tool in order from the layer located on the upper side. In the processing apparatus for cutting the workpiece into a desired shape, a tool moving method for causing the tool to enter the surface of the workpiece,
未加工の前記被加工物の表面の上方側に位置する第１の点まで、前記移動手段を介して前記ツールを高速で移動する工程と、Moving the tool at high speed via the moving means to a first point located above the surface of the unprocessed workpiece;
前記第１の点から、前記被加工物の表面の上方側に位置し、前記第１の点より下方側に位置する第２の点まで、前記移動手段を介して前記高速より中速で移動する工程と、Move from the first point to a second point located above the surface of the workpiece and located below the first point via the moving means at a higher speed than the high speed. And a process of
前記第２の点から、前記被加工物の表面の上方側に位置し、前記第２の点より下方側に位置するとともに前記被加工物の表面から０．１ｍｍだけ上方側に位置する第３の点まで、前記移動手段を介して前記ツールを前記中速より遅い低速で移動する工程と、A third point located above the surface of the workpiece from the second point, located below the second point and located 0.1 mm above the surface of the workpiece. Moving the tool at a low speed slower than the medium speed to the point through the moving means;
前記第３の点から加工対象とする層における加工開始点まで、前記前記移動手段を介して前記ツールを前記低速より遅い微速で移動することにより、前記被加工物の表面に前記ツールを進入させる工程とThe tool is caused to enter the surface of the workpiece by moving the tool at a slow speed slower than the low speed through the moving means from the third point to a processing start point in the layer to be processed. Process and
を前記加工装置が実行し、The processing device executes
前記高速は３０ｍｍ／ｓｅｃであり、The high speed is 30 mm / sec,
前記中速は２０ｍｍ／ｓｅｃであり、The medium speed is 20 mm / sec,
前記低速は１０ｍｍ／ｓｅｃであり、The low speed is 10 mm / sec;
前記微速は２〜５ｍｍ／ｓｅｃであり、The slow speed is 2 to 5 mm / sec,
前記第１の点は、未加工の前記被加工物の表面から前記０．１ｍｍより長い第２の距離だけ上方側に位置し、The first point is located above the unprocessed surface of the workpiece by a second distance longer than 0.1 mm,
前記第２の点は、前記被加工物の表面から前記第２の距離だけ上方側に位置し、The second point is located on the upper side by the second distance from the surface of the workpiece,
前記第１の点、前記第２の点、前記第３の点および加工対象とする層における加工開始点はそれぞれ、同一直線上に位置するThe first point, the second point, the third point, and the processing start point in the layer to be processed are located on the same straight line.
ことを特徴とするツールの移動方法。A method of moving a tool characterized by the above.
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