JPH052416A - ５軸サイドカツトにおけるｎｃデータ作成方法 - Google Patents
５軸サイドカツトにおけるｎｃデータ作成方法Info
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- JPH052416A JPH052416A JP2761791A JP2761791A JPH052416A JP H052416 A JPH052416 A JP H052416A JP 2761791 A JP2761791 A JP 2761791A JP 2761791 A JP2761791 A JP 2761791A JP H052416 A JPH052416 A JP H052416A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 同時５軸制御のサイドカットにおいて、切削
工具が底面と干渉を起こさないようなＮＣデータを作成
する。 【構成】 サイドカットの対象になる自由曲面に底面が
延設しているとき、工具の先端位置を上記底面と干渉し
ない位置に設定する。これには底面を考えないときの工
具の指令位置と、底面情報とを用いる。
工具が底面と干渉を起こさないようなＮＣデータを作成
する。 【構成】 サイドカットの対象になる自由曲面に底面が
延設しているとき、工具の先端位置を上記底面と干渉し
ない位置に設定する。これには底面を考えないときの工
具の指令位置と、底面情報とを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＮＣデータを作成す
る自動プログラミング装置により、同時５軸制御のサイ
ドカットで自由曲面を切削するＮＣデータの作成方法に
関する。
る自動プログラミング装置により、同時５軸制御のサイ
ドカットで自由曲面を切削するＮＣデータの作成方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ボールエンドミル、フラットエンドミル
等の切削工具を用いて同時５軸制御で自由曲面を切削す
るためのＮＣデータを自動プログラミング装置で作成す
るにおいては、切削工具は、工具先端のＸ，Ｙ，Ｚ軸上
の座標位置及び該工具軸心の傾き（Ｘ軸回りのＡ軸，Ｙ
軸回りのＢ軸）によりその位置および姿勢が指定され
る。
等の切削工具を用いて同時５軸制御で自由曲面を切削す
るためのＮＣデータを自動プログラミング装置で作成す
るにおいては、切削工具は、工具先端のＸ，Ｙ，Ｚ軸上
の座標位置及び該工具軸心の傾き（Ｘ軸回りのＡ軸，Ｙ
軸回りのＢ軸）によりその位置および姿勢が指定され
る。
【０００３】また、サイドカットによりその自由曲面を
切削する工具の運動を指令するＮＣデータを自動プログ
ラミング装置により作成にあたっては、まず、その曲面
（側面）の上形状及び下形状（図１０参照）を基準曲線
とする。そしてその上下形状のうち長い方の値を指定さ
れたピッチで割って、その値について端数を切り上げ整
数（ｎ）にする。次に上形状並びに下形状についてそれ
ぞれ始点から終点までを上記の数ｎで分割することによ
って、上下形状に沿って分割点を形成する。それから上
下形状におけるそれぞれ対応する分割点同士を結んで結
線を作る。そしてこの結線が工具軸心の傾きを決定する
ことになる。
切削する工具の運動を指令するＮＣデータを自動プログ
ラミング装置により作成にあたっては、まず、その曲面
（側面）の上形状及び下形状（図１０参照）を基準曲線
とする。そしてその上下形状のうち長い方の値を指定さ
れたピッチで割って、その値について端数を切り上げ整
数（ｎ）にする。次に上形状並びに下形状についてそれ
ぞれ始点から終点までを上記の数ｎで分割することによ
って、上下形状に沿って分割点を形成する。それから上
下形状におけるそれぞれ対応する分割点同士を結んで結
線を作る。そしてこの結線が工具軸心の傾きを決定する
ことになる。
【０００４】また、工具先端の位置は、下形状を基準に
指定した距離の位置に指定される。すなわち、図１１に
示すように、下形状における分割点と上形状における分
割点とを結ぶ線ｕに対して垂直に当該下形状における分
割点から伸ばした直線ｖが工具軸心ｓと交差する点ｐを
始点とし、そこからその軸心に沿って一定の距離ｈ下が
った点ＴＰに指定される。
指定した距離の位置に指定される。すなわち、図１１に
示すように、下形状における分割点と上形状における分
割点とを結ぶ線ｕに対して垂直に当該下形状における分
割点から伸ばした直線ｖが工具軸心ｓと交差する点ｐを
始点とし、そこからその軸心に沿って一定の距離ｈ下が
った点ＴＰに指定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１２に示すように、
切削する曲面（側面）に底面が連接している場合は、工
具先端ＴＰの位置を、従来のように、下形状を基準にし
て一定距離下げたところ（図１１参照）に指定すると、
図１２においてハッチングで示すように、サイドカット
する工具の先端はこの底面に食い込み、干渉を起こして
しまう。
切削する曲面（側面）に底面が連接している場合は、工
具先端ＴＰの位置を、従来のように、下形状を基準にし
て一定距離下げたところ（図１１参照）に指定すると、
図１２においてハッチングで示すように、サイドカット
する工具の先端はこの底面に食い込み、干渉を起こして
しまう。
【０００６】そこで、本発明の目的は、工具と底面が干
渉しないようにサイドカットできるＮＣデータの作成方
法を提供することにある。
渉しないようにサイドカットできるＮＣデータの作成方
法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、自由曲面のサ
イドカット時において、上記のような工具の底面に対す
る干渉を除くため、工具を干渉が生じない位置までその
軸心方向に引き上げることによってこの問題点の解決を
図ったものである。
イドカット時において、上記のような工具の底面に対す
る干渉を除くため、工具を干渉が生じない位置までその
軸心方向に引き上げることによってこの問題点の解決を
図ったものである。
【０００８】
【作用】まず、結線（ｉ番目とする）における工具の先
端ＴＰの座標位置（ｘi ，ｙi，ｚi ）を従来の方法で
求める。すなわち、図１１、１３に示す工具先端ＴＰの
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸上の座標値を求める。そして、この工具先
端ＴＰのＸＹ座標値と同じＸＹ座標値を持つところの底
面上の点ＴＰ3 （ｘi ，ｙi ，ｚi'）を求める（図１３
参照）。ところで、上記点ＴＰ3 （ｘi ，ｙi ，ｚi'）
については底面が全領域で定義されているものであれば
ればｚi'の値はｘi ，ｙi の値から直ちに求めることが
できる。しかし、底面が自由曲面であると、該自由曲面
を分割して形成されるパッチの四隅の格子点群の座標値
によって上記値ｚi'に近接する格子点の座標値を用いて
算定することとする。
端ＴＰの座標位置（ｘi ，ｙi，ｚi ）を従来の方法で
求める。すなわち、図１１、１３に示す工具先端ＴＰの
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸上の座標値を求める。そして、この工具先
端ＴＰのＸＹ座標値と同じＸＹ座標値を持つところの底
面上の点ＴＰ3 （ｘi ，ｙi ，ｚi'）を求める（図１３
参照）。ところで、上記点ＴＰ3 （ｘi ，ｙi ，ｚi'）
については底面が全領域で定義されているものであれば
ればｚi'の値はｘi ，ｙi の値から直ちに求めることが
できる。しかし、底面が自由曲面であると、該自由曲面
を分割して形成されるパッチの四隅の格子点群の座標値
によって上記値ｚi'に近接する格子点の座標値を用いて
算定することとする。
【０００９】こうして得た点ＴＰ3 （ｘi ，ｙi ，ｚi
'）と当該下形状分割点とを結んだ直線を当該分割点に
連なる底面と想定して、この直線上に工具先端ＴＰが接
するようその工具位置を修正する。
'）と当該下形状分割点とを結んだ直線を当該分割点に
連なる底面と想定して、この直線上に工具先端ＴＰが接
するようその工具位置を修正する。
【００１０】
【実施例】図２は本発明の方法を実施する一実施例の自
動プログラミング装置の要部ブロック図である。
動プログラミング装置の要部ブロック図である。
【００１１】図中、１はプロセッサ（ＣＰＵ）、２は該
プログラミング装置の制御プログラムを格納したＲＯ
Ｍ、３はフロッピーディスク９からロードされたシステ
ムプログラムやパートプログラム、ＣＲＴ７、キーボー
ド５等で対話形式で作成されたパートプログラムおよび
各種データ等を記憶するＲＡＭ、４は作成されたＮＣデ
ータを記憶するＮＣデータ記憶メモリ、５はキーボード
で、通常の文字キー、テンキー、各種指令キーを有す
る。６はディスクコントローラ、７はグラフィックディ
スプレイ（ＣＲＴ）であり、これら各要素１〜７はバス
８で結合されている。
プログラミング装置の制御プログラムを格納したＲＯ
Ｍ、３はフロッピーディスク９からロードされたシステ
ムプログラムやパートプログラム、ＣＲＴ７、キーボー
ド５等で対話形式で作成されたパートプログラムおよび
各種データ等を記憶するＲＡＭ、４は作成されたＮＣデ
ータを記憶するＮＣデータ記憶メモリ、５はキーボード
で、通常の文字キー、テンキー、各種指令キーを有す
る。６はディスクコントローラ、７はグラフィックディ
スプレイ（ＣＲＴ）であり、これら各要素１〜７はバス
８で結合されている。
【００１２】まず、本発明の方法に基づいてＮＣデータ
を作成するときの概略を図１のフローチャートに示す。
なお、すでにフロッピーディスク９からディスクコント
ローラ６を介してＲＡＭ３にシステムプログラムがロー
ドされているとする。
を作成するときの概略を図１のフローチャートに示す。
なお、すでにフロッピーディスク９からディスクコント
ローラ６を介してＲＡＭ３にシステムプログラムがロー
ドされているとする。
【００１３】この図１のステップＳ１において、ＮＣプ
ログラミング言語によって曲面情報を入力する。この曲
面情報には切削する曲面（側面）の上形状および下形
状、並びに下形状に連接する底面形状についての情報が
含まれる。この底面情報は底面を構成する曲面の格子点
の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標値）の集合の形で与えられ
る。
ログラミング言語によって曲面情報を入力する。この曲
面情報には切削する曲面（側面）の上形状および下形
状、並びに下形状に連接する底面形状についての情報が
含まれる。この底面情報は底面を構成する曲面の格子点
の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ座標値）の集合の形で与えられ
る。
【００１４】なお上記底面の位置情報については、後述
するようにＸＹ平面を考えるときの便宜のために、各格
子点について予めＸ，Ｙ座標値とＺ座標値とを分けて与
えてもよい。さらに、この底面の位置情報を与える別の
方法として、ステップＳ１では曲面情報としてその底面
についての基準曲線さらには動作曲線を与え、次のステ
ップＳ２で切削情報としての切削ピッチによって格子点
の座標を与えるようにしてもよい。
するようにＸＹ平面を考えるときの便宜のために、各格
子点について予めＸ，Ｙ座標値とＺ座標値とを分けて与
えてもよい。さらに、この底面の位置情報を与える別の
方法として、ステップＳ１では曲面情報としてその底面
についての基準曲線さらには動作曲線を与え、次のステ
ップＳ２で切削情報としての切削ピッチによって格子点
の座標を与えるようにしてもよい。
【００１５】次のステップＳ２において、切削情報を入
力する。この切削情報には上下形状沿いのピッチｐ、工
具直径Ｄ、切削開始点、工具送り速度、その他の情報が
含まれる。
力する。この切削情報には上下形状沿いのピッチｐ、工
具直径Ｄ、切削開始点、工具送り速度、その他の情報が
含まれる。
【００１６】そして、次のステップ３では、切削側面の
上形状の長さと下形状の長さの内で長いほうの値（Ｌ）
を取って、それをピッチｐで割り、その値について端数
を切り上げ整数（ｎ）にする。
上形状の長さと下形状の長さの内で長いほうの値（Ｌ）
を取って、それをピッチｐで割り、その値について端数
を切り上げ整数（ｎ）にする。
【００１７】これにより、上形状と下形状とはそれぞれ
ｎ個に分割されそれぞれ対応する分割点同士を結ぶと結
線ｔ(0),ｔ(1)...ｔ(i)...ｔ(n) ができる（図９参
照）。こうして工具は一定時間毎にある結線ｔ(i) から
次の結線ｔ(i+1) へと移動する指令を与えられる。
ｎ個に分割されそれぞれ対応する分割点同士を結ぶと結
線ｔ(0),ｔ(1)...ｔ(i)...ｔ(n) ができる（図９参
照）。こうして工具は一定時間毎にある結線ｔ(i) から
次の結線ｔ(i+1) へと移動する指令を与えられる。
【００１８】次に、ステップ４以下で各結線毎に工具先
端位置の修正作業を行う。まず、ステップＳ４では結線
の番号を表す指標ｉを０にする。ステップ５では従来の
方法でｉ番目の結線ｔ(i) における工具先端位置ＴＰ1
(i)を求める。すなわち、図１１で軸心上の点ｐから一
定距離ｈ下った点（ＴＰ）の座標位置である。それから
ステップＳ６でこのＴＰ1(i)を底面形状に基づき修正し
て新しい工具位置ＮＴＰ(i) を求める。なお、この手順
の詳細については後述する。
端位置の修正作業を行う。まず、ステップＳ４では結線
の番号を表す指標ｉを０にする。ステップ５では従来の
方法でｉ番目の結線ｔ(i) における工具先端位置ＴＰ1
(i)を求める。すなわち、図１１で軸心上の点ｐから一
定距離ｈ下った点（ＴＰ）の座標位置である。それから
ステップＳ６でこのＴＰ1(i)を底面形状に基づき修正し
て新しい工具位置ＮＴＰ(i) を求める。なお、この手順
の詳細については後述する。
【００１９】この求めたＮＴＰ(i) はステップＳ７でポ
スト処理によりＮＣデータを作成し出力される。そし
て、今回求めたＮＴＰ(i) が最後の結線ｔ(n) について
のものでなければ（ステップＳ８）、次の結線ｔ(i+1)
についても同様の処理を繰り返す（ステップＳ９）。こ
うして全ての結線ｔについての処理が完了するとこの全
体の処理は終了する。
スト処理によりＮＣデータを作成し出力される。そし
て、今回求めたＮＴＰ(i) が最後の結線ｔ(n) について
のものでなければ（ステップＳ８）、次の結線ｔ(i+1)
についても同様の処理を繰り返す（ステップＳ９）。こ
うして全ての結線ｔについての処理が完了するとこの全
体の処理は終了する。
【００２０】次に、上記ステップＳ６における処理につ
いての具体例を以下に説明する図３に示すように、従来
の方法で求めた工具先端位置ＴＰ1(i)をＸＹ平面に投影
した点ＴＰ2(i)と、底面ＳＳ１の格子点群ＧをＸＹ平面
に投影した格子点群Ｇ1 を求める。
いての具体例を以下に説明する図３に示すように、従来
の方法で求めた工具先端位置ＴＰ1(i)をＸＹ平面に投影
した点ＴＰ2(i)と、底面ＳＳ１の格子点群ＧをＸＹ平面
に投影した格子点群Ｇ1 を求める。
【００２１】次にこの点ＴＰ2(i)がどの格子点（隣接す
る４個）によって囲まれるかを求める。
る４個）によって囲まれるかを求める。
【００２２】もし点ＴＰ2(i)が隣接する４つの格子ａ，
ｂ，ｃ，ｄからなる四辺形で囲まれていると、図４
（イ）で示すように、点ＴＰ2(i)と点ａ，ｂ；ｂ，ｃ；
ｃ，ｄ；ｄ，ａをそれぞれ結んでできる４つの三角形の
面積Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 の合計はａ，ｂ，ｃ，ｄか
らなる四辺形の面積Ｓに等しくなる。なお、点ＴＰ2(i)
がこの四辺形の辺上にあっても同じである。これに対し
て、図４（ロ）に示すように、この四辺形の外に点ＴＰ
2(i)があるとすると、面積Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4の合
計は当該四辺形の面積Ｓよりも大きくなって、等しくな
らない。このような場合は別の四辺形を適用してみる。
ｂ，ｃ，ｄからなる四辺形で囲まれていると、図４
（イ）で示すように、点ＴＰ2(i)と点ａ，ｂ；ｂ，ｃ；
ｃ，ｄ；ｄ，ａをそれぞれ結んでできる４つの三角形の
面積Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 の合計はａ，ｂ，ｃ，ｄか
らなる四辺形の面積Ｓに等しくなる。なお、点ＴＰ2(i)
がこの四辺形の辺上にあっても同じである。これに対し
て、図４（ロ）に示すように、この四辺形の外に点ＴＰ
2(i)があるとすると、面積Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4の合
計は当該四辺形の面積Ｓよりも大きくなって、等しくな
らない。このような場合は別の四辺形を適用してみる。
【００２３】点ＴＰ2(i)を中に含む四辺形、すなわち隣
接する４つの格子点ａ，ｂ，ｃ，ｄが特定できたら、図
５（イ）に示すように、この四辺形ａｂｃｄを一本の対
角線ａｃでもって２つの三角形に分けて、この点ＴＰ2
(i)がそのどちらの三角形に属しているかを求める。こ
の判定も前記と同様にして行う。まず、この三角形ａｂ
ｃ，ａｃｄについてそれぞれの面積を求めて、前者の面
積をＴ1 、後者の面積をＴ2 とする。そして、図５
（ロ）に示すように、点ＴＰ2(i)が三角形ａｂｃ内にな
ければ、この点ＴＰ2(i)と点ａ，ｂ；ｂ，ｃ；ｃ，ａか
らなる３つの三角形の面積Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 の合計はこ
の三角形ａｂｃの面積Ｔ1 に等しくならない。これに対
して、図５（ハ）に示すように、点ＴＰ2(i)が三角形ａ
ｂｃ内にあれば、この点ＴＰ2(i)と点ａ，ｃ；ｃ，ｄ；
ｄ，ａからなる３つの三角形の面積Ｓ1，Ｓ2 ，Ｓ3 の
合計はこの三角形ａｃｄの面積Ｔ2 に等しくなる。な
お、この四辺形を二つに分ける対角線はｂｄにとっても
よい。
接する４つの格子点ａ，ｂ，ｃ，ｄが特定できたら、図
５（イ）に示すように、この四辺形ａｂｃｄを一本の対
角線ａｃでもって２つの三角形に分けて、この点ＴＰ2
(i)がそのどちらの三角形に属しているかを求める。こ
の判定も前記と同様にして行う。まず、この三角形ａｂ
ｃ，ａｃｄについてそれぞれの面積を求めて、前者の面
積をＴ1 、後者の面積をＴ2 とする。そして、図５
（ロ）に示すように、点ＴＰ2(i)が三角形ａｂｃ内にな
ければ、この点ＴＰ2(i)と点ａ，ｂ；ｂ，ｃ；ｃ，ａか
らなる３つの三角形の面積Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 の合計はこ
の三角形ａｂｃの面積Ｔ1 に等しくならない。これに対
して、図５（ハ）に示すように、点ＴＰ2(i)が三角形ａ
ｂｃ内にあれば、この点ＴＰ2(i)と点ａ，ｃ；ｃ，ｄ；
ｄ，ａからなる３つの三角形の面積Ｓ1，Ｓ2 ，Ｓ3 の
合計はこの三角形ａｃｄの面積Ｔ2 に等しくなる。な
お、この四辺形を二つに分ける対角線はｂｄにとっても
よい。
【００２４】以上の手順により、図６に示すように、工
具先端ＴＰの位置ＴＰ1(i)についてのＸＹ平面上の点Ｔ
Ｐ2(i)を囲む最も近い３つの格子点（ＸＹ平面上の点
ａ，ｃ，ｄ）が特定できたことになる次にこの点ＴＰ2
(i)を底面ＳＳ１に投影した点ＴＰ3(i)の座標位置を求
める。ただし、点ＴＰ3(i)のＸ，Ｙ軸上の位置はＴＰ2
(i)点で既に与えられているから、あとはＺ軸上の位置
ｚを求めてやればよい。
具先端ＴＰの位置ＴＰ1(i)についてのＸＹ平面上の点Ｔ
Ｐ2(i)を囲む最も近い３つの格子点（ＸＹ平面上の点
ａ，ｃ，ｄ）が特定できたことになる次にこの点ＴＰ2
(i)を底面ＳＳ１に投影した点ＴＰ3(i)の座標位置を求
める。ただし、点ＴＰ3(i)のＸ，Ｙ軸上の位置はＴＰ2
(i)点で既に与えられているから、あとはＺ軸上の位置
ｚを求めてやればよい。
【００２５】このｚの値については、ＸＹ平面上の点Ｔ
Ｐ2(i)を囲む最も近い３つ格子点（ＸＹ平面上の点ａ，
ｃ，ｄ）を底面ＳＳ１に投影した点、すなわち底面ＳＳ
１上の格子点Ｇ(a) ，Ｇ(c) ，Ｇ(d) のそれぞれのＺ軸
上の座標値ｚa ，ｚc ，ｚdを用いて算出する。ところ
で、底面ＳＳ１上の格子点は、前述したように、全て
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸上の位置が既に与えられている。なお、図
６において、ＸＹ平面をｚ＝０の位置においたと想定す
ると、上記ｚa ，ｚc ，ｚd の値は点ａ，ｃ，ｄとＧ
(a) ，Ｇ(c) ，Ｇ(d) とをそれぞれ結んだ線の長さに等
しい。
Ｐ2(i)を囲む最も近い３つ格子点（ＸＹ平面上の点ａ，
ｃ，ｄ）を底面ＳＳ１に投影した点、すなわち底面ＳＳ
１上の格子点Ｇ(a) ，Ｇ(c) ，Ｇ(d) のそれぞれのＺ軸
上の座標値ｚa ，ｚc ，ｚdを用いて算出する。ところ
で、底面ＳＳ１上の格子点は、前述したように、全て
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸上の位置が既に与えられている。なお、図
６において、ＸＹ平面をｚ＝０の位置においたと想定す
ると、上記ｚa ，ｚc ，ｚd の値は点ａ，ｃ，ｄとＧ
(a) ，Ｇ(c) ，Ｇ(d) とをそれぞれ結んだ線の長さに等
しい。
【００２６】ここで図６に示すように、点ＴＰ2(i)を内
部に含むＸＹ平面上の点ａ，ｃ，ｄからなる三角形の面
積をＳとし、点ＴＰ2(i)と点ａ，ｃ；ｃ，ｄ；ｄ，ａか
らそれぞれなる３つの三角形の面積をＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3
（Ｓ＝Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋Ｓ3 ）とすると、点ＴＰ3(i)のＺ軸
上の座標値ｚは次の式で求めることができる。 ｚ＝［ｚa ×Ｓ2 ＋ｚc ×Ｓ3 ＋ｚd ×Ｓ1］／Ｓ こうして底面ＳＳ１上の点ＴＰ3(i)の座標位置が決まる
と、図７に示すように、切削側面の下形状における分割
点（ｉ番目）と上記点ＴＰ3(i)とを直線ｍで結ぶ。そし
てこの直線ｍをもって当該分割点（ｉ番目）に連接する
底面と考える。
部に含むＸＹ平面上の点ａ，ｃ，ｄからなる三角形の面
積をＳとし、点ＴＰ2(i)と点ａ，ｃ；ｃ，ｄ；ｄ，ａか
らそれぞれなる３つの三角形の面積をＳ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3
（Ｓ＝Ｓ1 ＋Ｓ2 ＋Ｓ3 ）とすると、点ＴＰ3(i)のＺ軸
上の座標値ｚは次の式で求めることができる。 ｚ＝［ｚa ×Ｓ2 ＋ｚc ×Ｓ3 ＋ｚd ×Ｓ1］／Ｓ こうして底面ＳＳ１上の点ＴＰ3(i)の座標位置が決まる
と、図７に示すように、切削側面の下形状における分割
点（ｉ番目）と上記点ＴＰ3(i)とを直線ｍで結ぶ。そし
てこの直線ｍをもって当該分割点（ｉ番目）に連接する
底面と考える。
【００２７】なお、上記の例ではｚを三角形の面積Ｓ1
，Ｓ2 ，Ｓ3 を用いて算定したが、特にこの計算方法
に限られることはなく、要は、格子点Ｇ(a) ，Ｇ(c) ，
Ｇ(d)のそれぞれのＺ軸上の座標値ｚa ，ｚc ，ｚd に
基づき内挿法により求めるものであればよい。
，Ｓ2 ，Ｓ3 を用いて算定したが、特にこの計算方法
に限られることはなく、要は、格子点Ｇ(a) ，Ｇ(c) ，
Ｇ(d)のそれぞれのＺ軸上の座標値ｚa ，ｚc ，ｚd に
基づき内挿法により求めるものであればよい。
【００２８】ここで、使用する工具がボールエンドミル
であれば、図８に示すように、下形状の分割点と上形状
の分割点を結ぶ直線ｕと直線ｍとに内接し半径が工具直
径Ｄの１／２に等しい円Ｃ1 を求める。この円Ｃ1 の中
心ｏを通り上記線ｕに平行な線（これが工具軸心であ
る）が円Ｃ1 と交わる点のうち、下側のものが求める新
しい工具先端ＮＴＰ（i)である。
であれば、図８に示すように、下形状の分割点と上形状
の分割点を結ぶ直線ｕと直線ｍとに内接し半径が工具直
径Ｄの１／２に等しい円Ｃ1 を求める。この円Ｃ1 の中
心ｏを通り上記線ｕに平行な線（これが工具軸心であ
る）が円Ｃ1 と交わる点のうち、下側のものが求める新
しい工具先端ＮＴＰ（i)である。
【００２９】また、使用する工具がフラットエンドミル
であれば、上記線ｕと直線ｍとのなす角θを求め、これ
がが９０度以上であれば干渉を引き起こさないが、９０
度以下の場合は干渉が生じるので、工具位置を修正して
やる。この場合は図９に示すように、工具を下形状の分
割点から線ｕに垂直に伸ばした線ｖ' が工具軸心ｓ'と
交わる点ｐ' から、その軸心方向にＤ／tanθ（ただし
Ｄは工具の直径）だけ引き上げたところに先端がくるよ
う位置決めする（図９の点ＮＴＰ（i)）。
であれば、上記線ｕと直線ｍとのなす角θを求め、これ
がが９０度以上であれば干渉を引き起こさないが、９０
度以下の場合は干渉が生じるので、工具位置を修正して
やる。この場合は図９に示すように、工具を下形状の分
割点から線ｕに垂直に伸ばした線ｖ' が工具軸心ｓ'と
交わる点ｐ' から、その軸心方向にＤ／tanθ（ただし
Ｄは工具の直径）だけ引き上げたところに先端がくるよ
う位置決めする（図９の点ＮＴＰ（i)）。
【００３０】なお、いままで述べた実施例では底面ＳＳ
１上の点ＴＰ3(i)の座標位置（ｚの値）は、それを取り
囲む３つの格子点のそれぞれの座標値から推計したが、
これに代えて、４つの格子点から求めるようにしてもよ
い。この場合は、図５で示すような、４つの格子点から
なる四辺形を２つの三角形に分けて点ＴＰ2(i)がどちら
に存在するかの判定手続きを省略できる。そしてｚ値を
この４点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＺ軸上の位置から算定す
るには、例えば、点ＴＰ2(i)がこの四辺形のどの方向に
偏っているかを勘案しての４点についての加重平均をと
ればよい。
１上の点ＴＰ3(i)の座標位置（ｚの値）は、それを取り
囲む３つの格子点のそれぞれの座標値から推計したが、
これに代えて、４つの格子点から求めるようにしてもよ
い。この場合は、図５で示すような、４つの格子点から
なる四辺形を２つの三角形に分けて点ＴＰ2(i)がどちら
に存在するかの判定手続きを省略できる。そしてｚ値を
この４点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）のＺ軸上の位置から算定す
るには、例えば、点ＴＰ2(i)がこの四辺形のどの方向に
偏っているかを勘案しての４点についての加重平均をと
ればよい。
【００３１】さらに、底面の形状について、上記のよう
な格子点群の情報によるものでなく、全領域がある関数
により定義されている場合は、点ＴＰ2(i)のＸ，Ｙ座標
値から直ちに点ＴＰ3(i)のＸ，Ｙ，Ｚ座標値を求めるこ
とができる。
な格子点群の情報によるものでなく、全領域がある関数
により定義されている場合は、点ＴＰ2(i)のＸ，Ｙ座標
値から直ちに点ＴＰ3(i)のＸ，Ｙ，Ｚ座標値を求めるこ
とができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、サイドカットの対象と
なる自由曲面（側面）に底面が連接している場合、工具
の底面に対する干渉を除くにはその工具の位置を工具軸
心方向に沿ってどれだけ引き上げるべきかかを計算によ
って求めることにしたので、そのような場合のサイドカ
ット時において、干渉の生じない工具の動作指令のプロ
グラムを作成することができる。
なる自由曲面（側面）に底面が連接している場合、工具
の底面に対する干渉を除くにはその工具の位置を工具軸
心方向に沿ってどれだけ引き上げるべきかかを計算によ
って求めることにしたので、そのような場合のサイドカ
ット時において、干渉の生じない工具の動作指令のプロ
グラムを作成することができる。
【図１】本発明の方法に基づきＮＣデータを作成すると
きの概略を示したフローチャートである。
きの概略を示したフローチャートである。
【図２】本発明の一実施例を実施する自動プログラミン
グ装置の要部ブロック図である。
グ装置の要部ブロック図である。
【図３】サイドカットの対象となる自由曲面（側面）に
底面が連接している場合の、その底面の格子点群と、こ
の格子点群をＸＹ平面上に投影したものを示す概念図で
ある。
底面が連接している場合の、その底面の格子点群と、こ
の格子点群をＸＹ平面上に投影したものを示す概念図で
ある。
【図４】図２に示すＸＹ平面に投影された工具先端の点
が、同平面に投影された特定の４つの格子点からなる四
辺形に含まれるか否かを判定する方法を説明した図であ
る。
が、同平面に投影された特定の４つの格子点からなる四
辺形に含まれるか否かを判定する方法を説明した図であ
る。
【図５】図３の四辺形に含まれると判定された工具先端
の点が、この四辺形を対角線で２つに分けた三角形のう
ちどちらに属しているかをさらに判定する方法を説明し
た図である。
の点が、この四辺形を対角線で２つに分けた三角形のう
ちどちらに属しているかをさらに判定する方法を説明し
た図である。
【図６】工具先端の点が近接する３つの格子点（底面
上、ＸＹ平面上）に囲まれているところを示す概念図で
ある。
上、ＸＹ平面上）に囲まれているところを示す概念図で
ある。
【図７】工具先端の点を底面上に投影した点を割りだ
し、この点に基づきと当該分割点における底面の形状を
想定したところ説明する図である。
し、この点に基づきと当該分割点における底面の形状を
想定したところ説明する図である。
【図８】図６により想定した底面の形状を用いて、ボー
ルエンドミルの先端の修正位置を求めているところを説
明した図である。
ルエンドミルの先端の修正位置を求めているところを説
明した図である。
【図９】図６により想定した底面の形状を用いて、フラ
ットエンドミルの先端の修正位置を求めているところを
示した概念図である。
ットエンドミルの先端の修正位置を求めているところを
示した概念図である。
【図１０】同時５軸サイドカットで側面（自由曲面）を
切削するＮＣデータの作成に係る従来技術について説明
した図である。
切削するＮＣデータの作成に係る従来技術について説明
した図である。
【図１１】上記従来技術において、工具の先端位置の指
定について説明した図である。
定について説明した図である。
【図１２】切削の対象となる側面に底面が連接している
場合を示す図である。
場合を示す図である。
【図１３】従来技術に基づき図１２の側面を切削する
と、工具が底面と干渉をすることを説明した図である。
と、工具が底面と干渉をすることを説明した図である。
【符号の説明】
１ プロセッサ
２ ＲＯＭ
３ ＲＡＭ
４ ＮＣデータ記憶メモリ
５ キーボード
６ ディスクコントローラ
７ グラフィックディスプレイ
９ フロッピーディスク
ＳＳ１ 底面
ＴＰ 工具先端
ＴＰ1(i) 従来の方法で求めた工具先端の位置（ＸＹＺ
座標位置） ＴＰ2(i) ＴＰ1(i)をＸＹ平面に投影した点 ＴＰ3(i) ＴＰ2(i)を底面ＳＳ１に投影した点 ＮＴＰ（i) 本発明により求めた工具先端の位置 Ｇ 格子点 ｔ(i) 上下形状のｉ番目の分割点同士を結ぶ結線 ｍ 下形状におけるｉ番目の分割点とＴＰ3(i)とを結ぶ
線 ｓ 工具軸心 ｕ 下形状の分割点（ｉ番目）と上形状の分割点（ｉ番
目）とを結ぶ線
座標位置） ＴＰ2(i) ＴＰ1(i)をＸＹ平面に投影した点 ＴＰ3(i) ＴＰ2(i)を底面ＳＳ１に投影した点 ＮＴＰ（i) 本発明により求めた工具先端の位置 Ｇ 格子点 ｔ(i) 上下形状のｉ番目の分割点同士を結ぶ結線 ｍ 下形状におけるｉ番目の分割点とＴＰ3(i)とを結ぶ
線 ｓ 工具軸心 ｕ 下形状の分割点（ｉ番目）と上形状の分割点（ｉ番
目）とを結ぶ線
Claims (3)
- 【請求項１】 自動プログラミング装置によって同時５
軸制御サイドカットで自由曲面を切削するＮＣデータの
作成方法において、この切削の対象になる自由曲面に底
面が延設しているとき、この曲面の基準曲線を構成する
上形状および下形状について共通の数で分割した各分割
点をそれぞれ結ぶ結線に軸心が平行におかれる工具の先
端位置を、上記底面に係る情報を用いて、上記底面と干
渉しない位置に設定することにして自由曲面切削のＮＣ
データを作成する、５軸サイドカットにおけるＮＣデー
タ作成方法。 - 【請求項２】 自動プログラミング装置によって同時５
軸制御サイドカットで自由曲面を切削するＮＣデータの
作成方法において、この切削の対象になる自由曲面に底
面が延設しているとき、この曲面の基準曲線を構成する
上形状および下形状について共通の数で分割した各分割
点をそれぞれ結ぶ結線に工具サイドが接するようにおか
れる工具について、下形状を基準に指定した距離の位置
にある工具先端点を上記底面上に投影し、その投影点の
座標位置を底面情報から割り出し、そして、上記下形状
の分割点と上記割り出した投影点とを結ぶ直線を上記工
具の先端が越えないよう位置決めして、自由曲面切削の
ＮＣデータを作成する、５軸サイドカットにおける切削
ＮＣデータ作成方法。 - 【請求項３】 自動プログラミング装置によって同時５
軸制御サイドカットで自由曲面を切削するＮＣデータの
作成方法において、この切削の対象になる自由曲面に底
面が延設しているとき、この曲面の基準曲線を構成する
上形状および下形状について共通の数で分割した各分割
点をそれぞれ結ぶ結線に工具サイドが接するようにおか
れる工具について、下形状を基準に指定した距離の位置
にある工具先端点を上記底面上に投影し、まずその投影
点が底面の情報を与える格子点群のうちどの格子点によ
って囲まれるかを判定することによってそれらの格子点
を選び出し、次に斯く選び出した格子点の座標値を用い
て上記投影点の座標値を算出し、しかる後に、上記下形
状の分割点と上記算出した投影点とを結ぶ直線を上記工
具の先端が越えないよう位置決めすることによって、自
由曲面切削のＮＣデータを作成する、５軸サイドカット
における切削ＮＣデータ作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2761791A JPH052416A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ５軸サイドカツトにおけるｎｃデータ作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2761791A JPH052416A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ５軸サイドカツトにおけるｎｃデータ作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH052416A true JPH052416A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=12225904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2761791A Pending JPH052416A (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ５軸サイドカツトにおけるｎｃデータ作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH052416A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4959926A (en) * | 1986-04-24 | 1990-10-02 | Moffet Jr Frank W | Growing medium for plants |
| JP2006139503A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 工具軌跡生成プログラム及び記録媒体、並びに工具軌跡生成装置及び工具軌跡生成方法 |
| US8875677B2 (en) | 2010-05-07 | 2014-11-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Air cleaner in two-stroke engine |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP2761791A patent/JPH052416A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4959926A (en) * | 1986-04-24 | 1990-10-02 | Moffet Jr Frank W | Growing medium for plants |
| JP2006139503A (ja) * | 2004-11-11 | 2006-06-01 | Shinko Electric Ind Co Ltd | 工具軌跡生成プログラム及び記録媒体、並びに工具軌跡生成装置及び工具軌跡生成方法 |
| US8875677B2 (en) | 2010-05-07 | 2014-11-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Air cleaner in two-stroke engine |
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