JPH0230458A

JPH0230458A - 自動切削加工方法

Info

Publication number: JPH0230458A
Application number: JP17771688A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Takahashi; 高橋　由克
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-07-16
Filing date: 1988-07-16
Publication date: 1990-01-31
Anticipated expiration: 2011-11-06
Also published as: JP2550490B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分針〕この発明は、数値制御自動プログラミング方式を採用す
る工作機械を用いて行なう自動切削加工方法に関するも
のである。尚、ここで「数値制御自動プログラミング」
とは、数値制御装置を備えた工作機械において、加工形
状の定義や工具の動きを数値制御装置の言語で表現（プ
ログラム）してＣＰＵに人力すると、ＣＰＵが自動的に
工具の経路を計算し、数値制御装置の人力となる制御媒
体を出力することである。

〔従来の技術〕

第８図は従来の溝加工における工具経路を抽出する方法
を示すフローチャートであり、第９図ないし第１１図は
そのフローによりて動作する工具経路抽出の一例を示す
説明図であり、図中、（１７ｆ）（１７ｇ）　、　（３
７）は操作者より人力された始点、終点及び溝幅をそれ
ぞれ示し、実線部（１８ｇ）はそれらのデータより作成
される溝形状てあり、（２２ｃ）は第１２図に示される
様な溝工具（３８）の刃先点（４０ａ）より見た形状で
あり、（４４）は実際の溝形状を、また（３９）は工具
の幅をそれぞれ示すものである。

また、第１４図は従来の棒材加工における工具経路を抽
出する方法を示すフローチャートであり、第１５図ない
し第１７図はそのフローによって動作する工具経路抽出
の例を示す説明図である。図中破線部（１６ｃ）は素材
の形状を示し、また、（１７ｈ）（１７ｉ）および（１
７ｊ）はそれぞれ操作者より入力された点、斜面（テー
パ）および円弧であり、（１８ｈ）〜（１８ｋ）はそれ
らのデータより自動プログラミング方式において追加作
成される形状である。また、（２２ｄ）　は作成された
形状を第１３図に示される様な工具（４１）で切削する
場合に、該形状と刃物の切込角（４２）および（４３）
との関係で切削できない部分（４５ａ）〜（４５ｄ）を
補正した形状であり、（４７）の矢印は（２２ｄ）の形
状に対して抽出された工具経路を示すものである。

次に動作について上記各図を参照しなから説明する。ま
ず、溝加工の場合について説明すると、操作者より与え
られた溝の始点（１７ｆ）　、終点（１７ｇ）　、溝幅
（３７）などのデータより溝形状（１８ｇ）を作成する
（ステップ３１）。次いて、この溝加工に用いる溝工具
（３８）の溝幅（３９）を考慮し、実際に加工する溝形
状（４４）を仕上げる為、工具経路抽出の始点となる刃
先点（４０ａ）から見た溝形状（２２Ｃ）を作成する（
ステップ３２）。最後にこの形状（２２ｃ）　に対して
刃先点（４０ａ）の軌跡である工具経路（４日）を抽出
する（ステップ３３）。

次に、棒１，１加工の場合について説明すると、操作者
より与えられた仕上形状の点（１７ｈ）　、テーバ（１
７ｉ）および円弧（１７ｊ）なとのデータより、自動プ
ログラミング方式において形状（１８ｈ）〜（Ｉｌｌｋ
）を追加し、図形形状を作成する（ステップ３４）。

次いで、この棒旧加工で用いる工具（４１）の切込角（
４２）及び（４３）を考慮し、仕上形状の削り過きを防
止する為、切削不可能な部分（４５ａ）〜（４５６）を
除いた形状（２７，ｄ）を作成する（ステップ３５）。

最後にこの形状（２２ｄ）　に対して刃先点（４０ｂ）
の軌跡としての工具経路（４７）を抽出する（ステップ
３Ｇ）。

〔発明か解決しようとする課題〕

従来の自動プログラミング方式による切削加工方法は以
上のように構成されているので、溝加工の場合は形状か
固定的なものとなり、そのため、任意の特に複雑な溝形
状の入力、及びその際の工具経路の抽出は不可能であり
、また睦月加工の場合は工具形状又は経路により切削不
可能なコーナ部分かてきたり、削り残しが発生したりす
るなとの問題かあった。

この発明は上記のような問題を解消するためになされた
もので、任意の溝形状を加工できるとともに、棒材加工
にも展開して直角コーナ部をも切削できる、数値制御自
動プログラミング方式による切削加工方法を得ることを
目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明に係る自動プログラミング方式による切削加工
方法は、操作者が人力した任意の仕」二形状に対して、
溝加工工具を使用して加工する際の工具経路を抽出する
だめの機能を新たに備えたものである。

〔作用〕

この発明における加工方法は、任意の仕上形状に刻して
溝加工工具で切削する工具経路を抽出することにより、
今までの溝加工では不可能であった任意の複雑な溝形状
に対しても加工が可能となり、また、棒材加工で発生す
るコーナ部での削り残し部分をもなくすることが可能と
なり、目的に応した幅広い加工か可能となる。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による一実施例の切削加工方法における動
作を説明するためのフローヂャト、第２図は上記実施例
におりる工具幅の補正力法の流れを示すフローチャート
、第３図は」＝記実施例におりる工具経路を抽出する方
法を示すフローチャート、第４図は任意の仕上形状の一
例を示す説明図であり、破線（１６ａ）は素材形状を示
し、（１７ａ）〜（１７ｅ、）は操作者が人力した点及
びテーバを示している。第５図において、（１９）は第
４図で得た形状に対し溝加工工具（３８）の工具幅（３
９）を考慮して補正した補正形状であり、（Ｕａ）（２
０ｂ）て示した破線部は補正する前の形状である。第６
図は工具経路の抽出方法の一例を示した説明図で、（２
２ａ）は図形形状を示し、実線及び破線矢印（２８）及
び（２９）はそれぞれ加工するときの工具の穆動方向を
示している。第７図は第５図の形状に対して抽出した工
具経路（３０）を示したちのである。

次に動作について第１図〜第７図を参照し／ｌがら説明
する。第１図〜第３図のフローチャートに示さ、ｌ］る
工具経路抽出機能を持った自動プログラミング方式によ
る切削加工方法は、溝加工工具（３８）により縦方向の
加工を行なうため、工具幅（３９）を広いものにすれば
大量の切削が一度で行なえるし、特に長さのある棒材の
加工を行なう場合、工具の移動か少なくてすむなどの時
間短縮においても効果は大きい。

第１図のステップ１では、操作者より与えられた仕上形
状の点（＋７ａ）　、　（１７ｃ）　、　（１７ｄ）　
、　（１７ｅ）　、テーパ（１７ｂ）なとのデータに自
動プログラミング方法におい゛Ｃ形状（１８ａ）〜（１
８ｆ）を何加し、図形形状を作成する。ステップ２では
使用する工具を判別１ノ、溝加工工具（３８）でない場
合には、前述した従来の睦月加工用の工具経路抽出（第
９図）を行なう（ステップ３）。使用工具が溝加工工具
（３８）の場合は、ステップ４において工具幅（３９）
によって補正した第７図に示す形状（２２ｂ）を求める
。その形状（２２ｂ）を求める際のフローを第２図に示
す。

まず、溝加工工具（３８）の刃先点（４０ａ）の軌跡と
しての第７図に示す工具経路（３Ｇ）を抽出するため、
工具幅（３９）を考慮した第５図に示す形状（１９）を
求める（ステップ６）。次いて形状（１９）の中に、交
点をもち閉した形状（２１）がないか調べ（ステップ７
）、それか存在する場合はその閉じた部分（２１）を削
除する（ステップ８）。閉した形状（２１）がなくなれ
ば、工具幅（３９）での補正を終了し、求められた形状
（２２ｂ）より工具経路（３０）の抽出を開始する（ス
テップ５）。

次に、工具経路（３０）を抽出する処理を第６図の説明
図を参照しながら第３図のフローチャートに基づいて説
明する。累月（１６ｂ）　に対して形状（２２ａ）がこ
の様に求められている場合、前記第１２図の工具（３８
）の移動方向を実線矢印（２８）で示す方向とすると、
工具経路は（２３ａ）から（２３Ｚ）　　までの矢印で
示すものとして求められる。

まず、ステップ９において、切り込みを始める位置から
形状（２２ａ）に下した点の形状部が移動方向（２８）
に対して下りテーパ（以降逆テーパと呼ぶ）かの判別を
する。例えば、（２３ｅ）の工具経路か抽出されている
場合、移動方向（２８）より次の切削開始位置から形状
（２２ａ）に下した点（２４）の形状は逆テーパと２ぼ
るので、次の切削開始点を逆テーパの終了する点（２５
）の上部（２６）に変更する（ステップ１０）。ここで
、工具（３８）の８勅方向も（２８）から（２９）の方
向に変更する。また、逆テーパ切削経路抽出中てあり、
その逆テーバが終了するかどうか判別しくステップ１１
）　、例えば（２３ｍ）の次の加工経路を求める場合の
ように、逆テーバの切削経路（２３ｆ）〜（２３ｍ）を
抽出中の状態で、且つ逆テーバ部の加工が終了する段階
にあれば、逆テーパの開始した点（２５）の次の切削開
始点（２７）を求め、工具（３８）の移動方向も（２９
）から再ひ（２８）の方向に戻す（ステップ１２）。こ
の様に求められた切削開始位置から形状（２２ａ）まで
の切削する工具経路を求める（ステップ１３）。こうし
て工具経路（２３ａ）〜（２３ｚ）を全て抽出したら、
処理を終える（ステップ１４）。終了でない場合は、工
具（３８）の移動方向（２８）又Ｔｊ：（２９）の何れ
かにおｉ−する次の切削開始点を求める。

前述の第４図、第５図によって求めた形状（２２ｂ）　
に対して上述の方法を適用して求めた工具経路（３０）
は第７図のようになる。

なお、」−記実施例では、荒加工についての工具経路の
抽出方法を求めたか、什」二加工では形状（２２ｂ）　
に対して棒材加工と同じ工具経路を抽出する。

また、上記実施例では、外径の加工について説明したか
、内径、端面、背面の場合であってもよく、」二記実施
例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、任意形状に対して溝
加工工具で切削できる工具経路を抽出するのて、複雑な
溝形状の加工や、睦月のコーナ部の加工が可能となり、
また、溝加工工具の特性と、工具経路により、−回の切
削量の増大と、工具の移動時間か短縮される効果かある
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による一実施例の切削加工方法におけ
る動作を説明するフローチャー１〜、第２図は上記実施
例におりる工具幅の補正方法を示すフローチャート、第
３図は上記実施例における工具経路を抽出する方法を示
すフローチャート、第４図は上記実施例で操作者が人力
した仕上形状のデータ及び付加される形状を示す説明図
、第５図はこの発明の一実施例における工具幅の補正を
説明するための説明図、第６図は上記実施例における工
具経路の抽出方法を示す説明図、第７図は上記実施例に
おｉフる工具経路の抽出例、第８図は従来の溝加工にお
ける工具経路の抽出方法を示すフローチャート、第９図
、第１０図及び第１１図はそれぞれ上記従来の溝加工に
おける、操作者の人力データと形状を示す説明図、工具
幅の補正を説明するための説明図、及び工具経路の抽出
例を示す説明図、第１２図は溝加工工具の一例を示す部
分正面図、第１３図は棒材加工用工具の一例を示す部分
正面図、第１４図は従来の棒材加工におりる工具経路の
抽出方法を示すフローチャート、第１５図、第１６図及
び第１７図は、それぞれ上記従来の棒材加工における、
操作者の入力データと形状を示す説明図、工具の形状補
正を説明するための説明図、及び工具経路の抽出例を示
す説明図である。（１６）は累月形状、（２２）は切削後の形状、（２３）　、　（３０）は抽出される工具経路、（３８
）は溝加工工具。り♂お、図中、同一符号６Ｊ同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

工具経路を制御するための加工プログラムを出力する数
値制御自動プログラミング方式を採用する数値制御装置
を備えた工作機械を用いて行なう自動切削加工方法にお
いて、任意の仕上げ形状に対して溝加工工具で切削可能
な部分を確定し、次いで該部分を切削するに適合した工
具経路の抽出を行なうことを特徴とする自動切削加工方
法。