JPH03276205A - デジタイズデータ処理装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、マスターモデル形状をスキャニングすること
により得られるデジタイズデータを変換してＮＧ（数値
制御）加工プログラムを作成するデジタイズデータ処理
装置に関する。

（従来の技術） 従来、自由曲面形状を含む金型を作成する場合、金型と
同一形状のマスターモデルを予め作成し、このマスター
モデルを利用して倣い加工機による倣い加工を行なって
いた。しかしながら、金型のオス・メス型を作成するた
めには精度維持の困難な石膏による反転モデルが必要で
あり、また倣い加工機の倣い速度が十分得られないとい
う欠点があった。

そこで、ＮＣ工作機械の普及により肥識されたした高速
かつ再現性の高いＮＧ加工を金型作成に適用しようとい
う試みがなされ、そのためのデジタイザ装置が開発され
た。このデジタイザ装置は、測定子であるスタイラスで
マスターモデル形状をスキャニングしてスタイラスの座
標値であるデジタイズデータを得、このデジタイズデー
タを変換してＮＧ加工プログラムを作成するものである
。ところが、−二のＮＣ加工プログラムではスタイラス
の形状と同形状の工具での加工のみが可能であり、従来
の倣い加工をＮＣ加工プログラムを介して２工程に分離
したにすぎなかった。

そこで、スタイラスの形状と異なる形状の工具での加工
を可能とするためのデジタイズデータの変換処理やデジ
タイズデータにおける加工部位の抽出ＩＡ埋、さらには
反転モデルのデジタイズデータを利用せずマスターモデ
ルより測定したデジタイズデータにより反転形状のＮＧ
加工プログラムを作成する処理等を行なうことが可能な
デジタイズデータ処理装置が開発された。このようなデ
ジタイズデータ処理装置によれば、スタイラスの形状を
所望の工具の形状に一致させ、スキャニング範囲を特定
してデジタイザ装置を稼動させるのと同等のデジタイズ
データを計算処理にて作成することができる。

第４図は上述したデジタイズデータ処理装置の一例を示
すブロック図であり、デジタイザ装置からのマスターモ
デル形状を表現するデジタイズデータ（以下、測定デジ
タイズデータという）ＤＤがデジタイズデータ入力手段
１を介してデジタイズデータ記憶手段２に格納される。

測定デジタイズデータＤＤがデジタイズデータ記憶手段
２からデジタイズデータオフセット手段３に読出され、
工具形状入力手段４を介して入力されたスタイラスの形
状データＤＳに従ってオフセットされてマスターモデル
の表面形状を表現するデジタイズデータ（以下、オフセ
ットデジタイズデータという）ＤＯとされ、さらにこの
オフセットデジタイズデータＯＯが工具形状入力手段４
を介して入力された工具の形状データＤＴに従ってオフ
セットされて工具の移動軌跡を表現するデジタイズデー
タ（以下、加工デジタイズデータという）　ＤＰとされ
、オフセットデジタイズデータＤＯと加工デジタイズデ
ータＣＰとがデジタイズデータ記憶手段２に格納される
。加工デジタイズデータＤＰかデジタイズデータ記憶手
段２からデジタイズデータ抽出手段５に読出され、範囲
指定入力手段６を介して入力された加工指定範囲ＳＡに
従って加工デジタイズデータＤＰから加工指定範囲を表
現するデジタイズデータ（以下、抽出デジタイズデータ
という）　ＤＳが抽出されてデジタイズデータ記憶手段
２に格納される。そして、加工デジタイズデータＤＰ及
び抽出デジタイズデータＤＳがデジタイズデータ記憶手
段２からデジタイズデータＮＣプログラム変換手段７に
読出されて変換され、ＮＧ加工プログラムが作成されて
出力されるようになフている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したデジタイズデータ処理装置は、その入力データ
としてマスターモデル形状が充分高精度に表現されてい
る測定デジタイズデータを必要とするので、デジタイザ
装置により例えば第５図に示すようなマスターモデル形
状を測定する場合、マスターモデル形状を構成する形状
面１．２間の稜線に対して直角方向にスキャニングし、
稜線に沿ってビックフィードすることで上述した入力デ
ータを得ている。この様な測定デジタイズデータを変換
してワークを加工する為の加工デジタイズデータをデジ
タイズデータ処理装置にて作成する場合、形状面１．２
を削り出す仕上加工の加工デジタイズデータは入力デー
タである測定デジタイズデータと同様に形状面１，２間
の稜線に対して直角方向にスキャニングし、稜線に沿っ
てビックフィードしながら加工するものでよいので、こ
の場合の測定デジタイズデータの変換は同様の性質の加
工デジタイズデータへの変換であり、既に実現され効果
を収めている。

一方、鋳造及び鍛造素材から上述の仕上加工が可能な状
態に素材を加工する葉数加工の加工デジタイズデータは
形状面１．２を削り出すこと以上に加工時の工具負荷変
動が少く、かつ加工効率の高いものか望ましいか、形状
面１．２間が凹形状を成すのて、このときの稜線（以下
、凹稜線という）近傍での余肉が多く、工具負荷変動か
大きくなる（第６図示斜線部）。従って、この形状部に
おける葉数加工の加工デジタイズデータは第７図に示す
ように凹稜線に沿りてスキャニングし、凹稜線に対して
直角方向にビックフィードしながら加工するものがよい
。また、各スキャニングは、工具負荷の変化が小さくな
る様、マスターモデル表面形状に沿うピックフィード幅
ｄ＋、ｄ２．ｄ３．・・・が一定であることが望ましい
。ところが、この場合の測定デジタイズデータと加工デ
ジタイズデータとは性質が大きく異なるので、従来のデ
ジタイズデータ処理装置では変換が困難であった。

本発明は上述した事情から成されたものであり、本発明
の目的は、凹形状の葉数加工に適応する加工デジタイズ
データを測定デジタイズデータの変換により作成し得る
デジタイズデータ処理装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明はマスターモデル形状をスキャニングすることに
より得られる前記マスターモデル形状を表現するデジタ
イズデータを入力し、変換してワークを加工するための
工具軌跡を表現するデジタイズデータどし、このワーク
を加工するための工具軌跡を表現するデジタイズデータ
を変換して数値制御加工プログラムを作成するデジタイ
ズデータ処理装置に関するものであり、本発明の上記目
的は、前記工具軌跡を表現するデジタイズデータを、工
具の移動方向が異なり、前記マスターモデル表面形状に
沿うピックフィード幅が一定であるような工具軌跡を表
現するデジタイズデータに変換する飛散加工用変換手段
を具備することによって達成される。

（作用） 本発明のデジタイズデータ処理装置は、マスターモデル
に凹稜線が存在する場合、−旦作成した加工デジタイズ
データを凹稜線に沿うように変換するので、加工する際
に凹稜縁近傍にて余肉が多くなることや、工具の負荷変
動が大きくなることを回避することができる。

（実施例） 第１図は本発明のデジタイズデータ処理装置の一例を第
４図に対応させて示すブロック図であり、同一構成箇所
は同符号を付す。デジタイザ装置からの測定デジタイズ
データＤＤかデジタイズデータ入力手段１を介してデジ
タイズデータ記憶手段２に格納され、デジタイズデータ
オフセット手段３．デジタイズデータ抽出手段５に読出
されて変換され、凹稜線に対して直角方向にスキャニン
グし、凹稜線に沿ってビックフィードしなから葉数加工
する加工デジタイズデータ（以下、従来葉数加工用デジ
タイズデータという）ＤＩが作成され、デジタイズデー
タ記憶手段２に格納される。

そして、従来葉数加工用デジタイズデータＤＩがデジタ
イズデータ記憶手段２から飛散加工用変換手段９に読出
されると共に、所定のビックフィード幅Ｗがピックフィ
ード幅入力手段８から飛散加工用変換手段９に入力され
、凹稜線に沿ってスキャニングし、凹稜線に対して直角
方向にピックフィード幅Ｗでビックフィードしなから葉
数加工する加工デジタイズデータ（以下、新飛散加工用
デジタイズデータという）ＤＨに変換され、デジタイズ
データ記憶手段２に格納される。

第２図は上記飛散加工用変換手段９の詳細例を示すブロ
ック図であり、従来葉数加工用デジタイズデータＤＩが
デジタイズデータ記憶手段２から凹稜線加工デジタイズ
データ作成手段】０に読出され、マスターモデル形状に
存在する凹稜線を加工する凹稜線加工デジタイズデータ
ＤＸが作成される。作成された凹稜線加工デジタイズデ
ータＤＸは、新飛散加工用デジタイズデータの第１スキ
ャンとしてデジタイズデータ記憶手段２に格納されると
同時に、入力切換手段１２により凹稜線近傍加工デジタ
イズデータ作成手段１１に入力される。さらに、従来葉
数加工用デジタイズデータＤＩがデジタイズデータ記憶
手段２から凹稜線近傍加工デジタイズデータ作成手段１
１に読出され、入力切換手段１２を経て入力された凹稜
線加工デジタイズデータＤＸに沿ってピックフィード幅
Ｗ１１れた位置に凹稜線近傍加工デジタイズデータＤＹ
か作成される。

作成された凹稜線近傍加工デジタイズデータＤＹは、デ
ジタイズデータ記憶手段２に格納されている新飛散加工
用デジタイズデータＤＮに追加出力されて格納されると
同時に、入力切換手段１２により再び凹稜線近傍加エデ
ジタイズデータ作成手段１１に入力される。そして、入
力された凹稜線近傍加エデジタイズデータＤＹに沿って
ピックフィード幅Ｗ離れた位置に次の凹稜線近傍加エデ
ジタイズデータＤＹが作成されるようになっている。

このような構成において、その動作例を第３図（Ａ）　
、　（Ｂ）のフローチャートで説明すると、凹稜線加工
デジタイズデータ作成手段ｌＯは、従来葉数加工用デジ
タイズデータＤＩより１スキャン分のデータを順次入力
しくステップＳｌ）　　マスターモデル形状の凹稜線を
加工する位置でｉ　　（ｉ＝１゜２、・・・）番目のス
キャンデータが鋭角的に変化する点を凹稜線加工特徴点
×１として抽出する（ステップＳ２）。全スキャンが完
了したら（ステップＳ３）、抽出された凹稜線加工特徴
点×１を順次結合して凹稜線加工デジタイズブ〜りＤ×
を作成しくステップＳ４）、新飛散加工用デジタイズデ
ータＤＮの第１スキャンデータとして出力する（ステッ
プＳ５）。そして、最初の凹稜線近傍加工デジタイズデ
ータＤＹを作成するか否かを確認しくステップＳ６）、
最初の凹校線近傍加エデジタイズデー゛ゑＤＹを作成す
る場合、凹稜線近傍加工デジタイズデータ作成手段１１
は、従来葉数加工用デジタイズデータＤＩより１スキャ
ン分のデータを順次入力しくステップＳ７）、最初は凹
稜線加工デジタイズデータＤＸからピックフィード幅Ｗ
＠れたスキャン上の点を凹稜線近傍加工点Ｙ１として抽
出する（ステップＳ８）。全スキャンが完了したら（ス
テップＳ９＞、抽出された凹稜線近傍加工点ｙ、を順次
結合して凹稜線近傍加工デジタイズデータＤＹを作成し
くステップ５ＩＯ）、新飛散加工用デジタイズデータＤ
Ｎに追加する（ステップ５１１）。そして、従来葉数加
工用デジタイズデータＤＩのスキャンデータの端へ致っ
たか否かを確認しくステップ５１２）、従来葉数加工用
デジタイズデータＤＩのスキャンデータの端へ致ってい
ない場合はステップＳ６へ戻る。ここで、最初の凹稜線
近傍加工デジタイズデータＤＹの作成は既に終了してい
るので、凹稜線近傍加エデジタイズデータ作成手段１１
は、従来葉数加工用デジタイズデータ０■より１スキャ
ン分のデータを順次入力しくステップ５１３）、既に作
成済の凹稜線近傍加エデジタイズデータＤＹからビック
フィード幅Ｗ動れたスキャン上の点を凹稜線近傍加工点
Ｙ１として抽出する（ステップ５１４）。全スキャンが
完了したら（ステップ５１５）、抽出された凹稜線近傍
加工点Ｙｌを順次結合して凹稜線近傍加工デジタイズデ
ータＤＹを作成しくステップ５１０）、新飛散加工用デ
ジタイズデータＯＮに追加する（ステップ５１１）。

以上の動作を従来葉数加工用デジタイズデータＤＩのス
キャンデータの端まで行ない（ステップ５１２）、全て
の処理を終了する。

（発明の効果） 以上のように本発明のデジタイズデータ処理装置によれ
ば、素材を葉数加工する際に凹稜縁近傍において切削す
べき取代が大館くても、凹稜線に沿ってマスターモデル
形状に沿うピックフィード幅が一定である様な切削負荷
変動の少ない加工デジタイズデータを作成することがで
きるのて、効率的な葉数加工を実現することかできる。

手段、 手段。

＋１・・・凹稜線近傍加工デジタイズデータ作成

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデジタイズデータ処理装置の一例を示
すブロック図、第２図はその主要部の一例を示すブロッ
ク図、第３図（＾）、（Ｂ）はその動作例を説明するフ
ローチャート、第４図は従来のデジタイズデータ処理装
置の一例を示すブロック図、第５図〜′ｔＳ７図は問題
となる加工例を説明するための図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、マスターモデル形状をスキャニングすることにより
   得られる前記マスターモデル形状を表現するデジタイズ
   データを入力し、変換してワークを加工するための工具
   軌跡を表現するデジタイズデータとし、このワークを加
   工するための工具軌跡を表現するデジタイズデータを変
   換して数値制御加工プログラムを作成するデジタイズデ
   ータ処理装置において、前記工具軌跡を表現するデジタ
   イズデータを、工具の移動方向が異なり、前記マスター
   モデル表面形状に沿うピックフィード幅が一定であるよ
   うな工具軌跡を表現するデジタイズデータに変換する荒
   取加工用変換手段を備えたことを特徴とするデジタイズ
   データ処理装置。 ２、前記荒取加工用変換手段は、前記入力した工具軌跡
   を表現するデジタイズデータにより前記マスターモデル
   形状に存在する凹稜線を検出し、この凹稜線に沿う１ス
   キャンの凹稜線加工デジタイズデータを作成する凹稜線
   加工デジタイズデータ作成手段と、前記入力した工具軌
   跡を表現するデジタイズデータにより前記凹稜線加工デ
   ジタイズデータに沿い、前記マスターモデル表面形状に
   沿うビックフィード幅が一定であるような凹稜線近傍加
   工デジタイズデータを作成する凹稜線近傍加工デジタイ
   ズデータ作成手段とから構成される請求項１に記載のデ
   ジタイズデータ処理装置。 ３、前記凹稜線加工デジタイズデータ作成手段が、前記
   マスターモデル形状に存在する凹稜線に沿う１スキャン
   の凹稜線加工デジタイズデータを前記凹稜線近傍加工デ
   ジタイズデータ作成手段に入力するようになっている請
   求項２に記載のデジタイズデータ処理装置。 ４、前記凹稜線加工デジタイズデータが、前記入力した
   工具軌跡を表現するデジタイズデータを構成する各スキ
   ャンの始点又は終点を順次結合したものである請求項２
   又は３に記載のデジタイズデータ処理装置。