JPH06102923A - Ｎｃ加工におけるカッター送り速度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ＮＣ加工におけるカッターの送り速度制御にお
いて、コーナー部、異種材存在部におけるカッター送り
速度を最適速度に制御する制御方法を提供する。 【構成】加工用点列データ作成時に、前記各点列毎に、
対象加工部位の速度制御要因に基づき、予め設定された
第１の速度係数カーブを選択し、前記カッターのワーク
に対する接触断面積と、前記選択された第１の速度係数
カーブとから、第１の速度係数を算出するステップと、
対象加工部位の速度制御要因に基づき、予め設定された
第２の速度係数カーブを選択し、前記カッターのワーク
に対する接触角度と、前記選択された第２の速度係数カ
ーブとから、第２の速度係数を算出するステップと、前
記第１、第２の速度係数から前記各点列における速度係
数を決定するステップとからなり、前記加工用点列デー
タの点列毎に、前記速度係数から算出したカッターの送
り速度情報を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ加工におけるカッ
ターの送り速度制御方法に関し、特にカッター（工具）
の側面でワークを輪郭加工する際に、カッターのワーク
に対する接触断面積と接触角度により、コーナー部、異
種材存在部におけるカッター送り速度を最適速度に制御
するカッター送り速度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＮＣ装置による加工に際して
カッター（工具）の送り速度を、加工すべきワークの形
状に合わせて最適な速度に制御する試みが種々なされて
いる。特開昭６３−１４４９３２号公報に開示されたカ
ッター送り速度の制御方法もその一つである。

【０００３】前記公開公報に記載されたカッターの送り
速度制御は、加工用データの点列より点列間の角度を計
算し、この角度に応じてカッターの送り速度を制御する
ＮＣ加工のカッター送り速度制御方法において、角度の
変化する部分であるコーナー部における角度に応じたコ
ーナー送り速度を算出するとともに、コーナー送り速度
でカッターを送るコーナー減速区間を演算算出し、コー
ナー減速区間のみ、カッターの送り速度をコーナー送り
速度になるようにカッターの送り速度を制御するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術に示し
たＮＣ加工におけるカッターの送り速度制御方法によれ
ば、コーナー部の加工に対して有効な制御方法ではある
が、コーナー部の傾斜角度からカッターの送り速度や、
減速区間を算出しているため、現実のワーク加工におい
ては、取り代の大小によっては、ビビリによる加工面精
度への悪影響や、オーバーロード（切削負荷大）による
機械制御部（Ｍ／Ｃ）の停止、オーバーシュートによる
喰い込み等が生じる不都合がある。

【０００５】また、例えば、側面に切刃を有するフラッ
トエンドミルにより、自動車等を生産するためのプレス
金型の構造部等のプロフィール加工（輪郭加工）を行う
場合には、周知の如く、構造部の形状がオーバーカット
やオーバーハング等を有する極めて複雑な形状となって
おり、また、金型構造部の材質とは異なる異種材からな
る様々な部品が組み込まれた状態での加工となることか
ら、上記従来技術の如く、コーナーの角度に従ったカッ
ターの送り速度制御のみでは対応できるものではなかっ
た。

【０００６】従って、これまで上述のような加工におい
ては、ＮＣ装置オペレータが機械制御部（Ｍ／Ｃ）の回
転、送りのオーバーライド機能を使用し、マニュアル操
作しながらプロフィール加工を行っているのが現状であ
った。このように、ＮＣ装置オペレータの経験値（振
動、音、加工面粗度、加工代等）からＮＣ装置、機械制
御部の切削状況に応じた切削条件を制御しており、ＮＣ
装置、機械制御部に常時オペレータがついている必要が
あり、無人加工運転を阻害する要因となっていた。

【０００７】従って、本発明は、前記の不都合を解消す
べくなされたものであって、ＮＣ加工におけるカッター
の送り速度制御において、カッター（工具）の側面でワ
ークを輪郭加工する際、カッター軌跡の作成時に、切削
負荷、対象加工部位の速度制御要因（機械制御部（Ｍ／
Ｃ）仕様、ワーク材質、カッターの材質、径、タイプ、
首長下および加工タイプ）に応じて、カッターのワーク
に対する接触断面積と接触角度に基づき設定した速度係
数カーブから、カッター軌跡の点列毎にカッターのワー
クに対する接触断面積と接触角度による速度係数を決定
し、当該カッター軌跡の点列毎にカッター送り速度を付
加し、最適な速度制御を可能とし、特にコーナー部、異
種材存在部におけるカッター送り速度を最適速度に制御
するカッター送り速度制御方法を提供し、複雑な形状の
プロフィール加工における無人加工運転を可能とするこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、ＮＣ加工におけるカッターの送り速度
制御において、加工用点列データ作成時に、前記各点列
毎に、対象加工部位の速度制御要因に基づき、予め設定
された第１の速度係数カーブを選択し、前記カッターの
ワークに対する接触断面積と、前記選択された第１の速
度係数カーブとから、第１の速度係数を算出するステッ
プと、対象加工部位の速度制御要因に基づき、予め設定
された第２の速度係数カーブを選択し、前記カッターの
ワークに対する接触角度と、前記選択された第２の速度
係数カーブとから、第２の速度係数を算出するステップ
と、前記第１、第２の速度係数から前記各点列における
速度係数を決定するステップとからなり、前記加工用点
列データの点列毎に、前記速度係数から算出したカッタ
ーの送り速度情報を付加することを特徴とする。

【０００９】また、本発明は、前記カッター送り速度制
御方法において、前記加工対象ワーク中に異なる材質が
存在する場合、前記異なる材質の属性データに基づき、
予め設定された被削材質に応じた第３の速度係数を決定
するステップと、カッターの径に基づいて、前記異なる
材質の被削材範囲を決定するステップと、前記ワーク中
の対象となる加工用点列データ作成時に、前記各点列毎
に、前記第３の速度係数に基づいて、前記各点列におけ
るカッターの送り速度を算出して前記各点列データに付
加するステップと、からなることを特徴とする。

【００１０】上記のカッター送り速度制御方法におい
て、対象加工部位の速度制御要因は、少なくとも、対象
加工部位におけるワーク材質、カッターの材質、径、タ
イプ、首長下および加工タイプに関する情報を速度制御
情報として使用することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明に係るカッター送り速度制御方法では、
カッター軌跡の作成時に、切削負荷、対象加工部位の速
度制御要因（機械制御部（Ｍ／Ｃ）仕様、ワーク材質、
カッターの材質、径、タイプ、首長下および加工タイ
プ）に応じて、カッターとワークとの接触断面積に対応
する速度係数を設定した第１の速度係数カーブと、カッ
ターとワークとの接触角度に対応する速度係数を設定し
た第２の速度係数カーブが設けられている。

【００１２】カッター軌跡、すなわち、加工用点列デー
タ作成時に、各点列毎に、先ず、対象加工部位の速度制
御要因に基づいて、予め設定された第１の速度係数カー
ブを選択し、カッターのワークに対する接触断面積と、
選択された第１の速度係数カーブとから、第１の速度係
数を算出する。

【００１３】次に、対象加工部位の速度制御要因に基づ
き、予め設定された第２の速度係数カーブを選択し、前
記カッターのワークに対する接触角度と、前記選択され
た第２の速度係数カーブとから、第２の速度係数を算出
する。

【００１４】次いで、先に算出した第１、第２の速度係
数から各点列における速度係数を決定し、この速度係数
から各点列毎にカッター送り速度を算出し、各点列デー
タに速度情報を付加する。

【００１５】前記加工対象ワーク中に異なる材質が存在
する場合、異なる材質の属性データに基づき、予め設定
された被削材質に応じた第３の速度係数を決定し、次い
で、カッターの径に基づいて、前記異なる材質の被削材
範囲を決定する。

【００１６】次に、ワーク中の対象となる加工用点列デ
ータ作成時に、各点列毎に、第３の速度係数に基づい
て、各点列におけるカッターの送り速度を算出して各点
列データに付加する。

【００１７】

【実施例】本発明に係るＮＣ加工におけるカッター送り
速度制御方法について、実施例を挙げ、添付の図面を参
照しながら以下詳細に説明する。図１は、本発明に係る
ＮＣ加工におけるカッター送り速度制御を実施するため
のカッター軌跡を作成するＮＣデータ作成システムの構
成を示す図である。

【００１８】このＮＣデータ作成システムは、中央処理
装置を持ち、図形計算や表示制御、データベース管理等
の役割を持つコンピュータ２、大量の図形情報を保存し
更新することのできる磁気ディスクデータベース４、シ
ステムにおいて作成されたＮＣデータを出力するＮＣデ
ータ出力装置６、システムとその使用者との対話の中心
的装置であり、入力装置と連動して利用されるディスプ
レイ装置８、ディスプレイ装置８に接続されるタブレッ
ト１０、キーボード１２、マウス１４、ボリュームスィ
ッチ１６等の入力機器から構成されている。

【００１９】そして、前記のＮＣデータ作成システム
は、図２に示す論理構成図の如く多くのプログラムを有
している。各プログラムは分担する機能により次のよう
なモジュールに分類することができる。

【００２０】 ＮＣデータ作成システム内の処理およ
び情報の流れを制御するオペレーティングシステム３２
および制御モジュール３４、 各種の入力機器、例えば、キーボード１２に対応し
た入力操作が円滑に行われるように援助する入力モジュ
ール４４、 入力された情報をコマンド命令の形式に従って解釈
する入力解釈モジュール４０、 表示情報の管理およびコマンドに従った表示処理を
行う表示モジュール３８、 命令に対応したサブモジュールより構成されるコマ
ンドに従った図形処理を行う図形処理コマンドモジュー
ル２４、 データベース５４に保持されたＮＣデータ作成シス
テムに必要な大量の情報を効率よく検索および蓄積する
データベース操作モジュール５０、 自動設計プログラムであるマクロプログラム２８ａ
を実行するマクロモジュール２８、 他のＣＡＤシステムやＮＣデータ作成システムとの
情報交換および連動処理を行う外部システムインタフェ
ース３０等を備える。

【００２１】さらに、システムには、拡張性および保守
性を保つため、システムの構成および標準値等を記憶す
るシステム制御ファイル２２、各コマンドの操作性およ
びプログラム制御手順を記憶するコマンド制御ファイル
４２、表示装置の機種および構成を記憶する表示制御フ
ァイル３６等の補助ファイルが用意されている。

【００２２】また、図形の処理を行う図形処理ライブラ
リ４６、グラフィックディスプレイ装置８に表示を行う
ための表示ライブラリ４８、システムで作成されたＮＣ
データをＮＣデータ出力装置６に出力するためのＮＣデ
ータ変換ユーティリティ５６、他のシステムと結合する
ためのデータ交換ユーティリティ５２が用意されてい
る。

【００２３】次に各モジュールについて簡単に説明す
る。制御モジュール３４は、プログラム群をモジュール
化し、各モジュール間に介在することにより、システム
内制御の一元管理および呼出し手順の標準化を行う。そ
の機能としては、開始、終了、異常処理および各モジュ
ールの実行制御、実行履歴の記録、デバッグ機能、オペ
レーティングシステム３２との特殊処理を行う。

【００２４】入力モジュール４４は、各種入力装置の各
種入力方法を整理統一した仕様に従った快適な入力手順
を使用者に提供する。その機能は、使用者に対し入力す
べき情報の種類、入力方法および入力装置を指示する入
力促進、入力情報の選択、入力情報の標準型への変換を
行う。

【００２５】入力解釈モジュール４０は、入力情報の解
釈方法、および結果表示を一元化することにより、多様
な入力指示方法をサポートして入力操作性を向上させる
とともに、システムの拡張性を維持する。その機能とし
ては、入力情報の解釈および解釈結果の表示を行う。

【００２６】表示モジュール３８は、多様な表示操作要
求を統一的に処理し、表示情報および表示状態の管理を
行う。その機能は、表示装置の管理、表示制御、表示情
報の管理、表示状態の管理を行う。

【００２７】コマンドモジュール２４は、入力引数の形
式、コマンドに従った処理プログラムの呼び出し、結果
の処理方法を一元的に管理し、システムの保守性および
拡張性を維持する。

【００２８】データベース操作モジュール５０は、他モ
ジュールからの要求方法を標準化するとともに、障害発
生時の回復手段を提供する。その機能は、データベース
使用状況の管理、データベース５４の操作、障害発生時
の処理等である。

【００２９】外部システムインタフェース３０は、他シ
ステムとの情報授受を標準化し、ＮＣデータ作成システ
ムの有効利用を図る。その機能は、外部システムとの情
報授受、外部プログラムの稼働制御を行う。

【００３０】マクロモジュール２８は、作成されたマク
ロプログラム２８ａに従って、ＮＣデータ作成システム
の実行制御を行う。その機能は、マクロプログラム２８
ａの翻訳、実行である。

【００３１】一般に、ＮＣ加工におけるカッターの送り
速度は、切削負荷（削り代）に応じて制御することが理
想的であり、カッター軌跡の算出時に、加工用点列デー
タ（カッター軌跡）の各点毎に、当該加工部位における
速度制御要因である機械制御部（Ｍ／Ｃ）仕様、ワーク
材質、カッターの材質、径、タイプ、首長下および加工
タイプ等に応じて送り速度を算出し、各点列データにこ
の送り速度情報を付加することが望ましい。

【００３２】切削量（削り代）は加工部位における加工
用点列データ（カッター軌跡）の各点毎に体積積分を行
って得ることができるが、この演算を各点毎に実施する
ためには膨大な量の計算が必要であり、現実的でない。
そこで、以下の如く、カッターとワークの接触断面積の
大小、カッターとワークの接触角度から各点毎の切削量
（切削負荷）を近似し、予め設定した速度係数カーブか
ら速度係数を得て、各点毎の送り速度を算出する。

【００３３】図３は、カッター送り速度算出の要素であ
る切削負荷に影響を与えるカッターとワーク（被削材）
との接触断面積とカッター送り速度の速度係数との関係
を示す図である。図３（ａ）に示すカッターＴの側面に
切刃を有するフラットエンドミルでワークＷを研削する
場合、その接触断面積Ｓが切削負荷に大きな影響を与え
る。

【００３４】そこで、図３（ｂ）に示すように、カッタ
ーＴとワークＷの接触断面積Ｓに応じてその送り速度を
調整する第１の速度係数αを求める第１の速度係数カー
ブが設定される。速度係数は、接触断面積が標準値Ｓ₀
の時最大値１をとり、断面積Ｓが増大するとともに最小
値まで漸減するカーブによって決定される。

【００３５】この速度係数カーブは、当然に機械制御部
（Ｍ／Ｃ）仕様、ワーク材質、カッターの材質、径、タ
イプ、首長下および加工タイプ等の速度制御要因に応じ
て変わるものであり、加工部位毎の速度制御要因に応じ
て所要の速度係数カーブを選択し、接触断面積に基づい
て当該速度係数カーブから各加工用点列データ毎に速度
係数が求められる。

【００３６】図４は、カッター送り速度算出の要素であ
る切削負荷に影響を与える第２の要因であるカッターと
ワークとの接触角度とカッター送り速度の速度係数との
関係を示す図である。図４（ａ）、（ｂ）に示ように、
カッターＴの側面に切刃を有するフラットエンドミルで
ワークＷを研削する場合、特にコーナー部の加工におい
ては、その接触角度θが切削負荷に大きな影響を与え
る。

【００３７】そこで、図４（ｃ）に示すように、カッタ
ーＴとワークＷの接触角度θに応じてその送り速度を調
整する第２の速度係数βを求める第２の速度係数カーブ
が設定される。速度係数は、接触角度が標準値θ₀ の時
最大値１をとり、角度θＳが増大するとともに最小値ま
で漸減するカーブによって決定される。

【００３８】この速度係数カーブは、当然に機械制御部
（Ｍ／Ｃ）仕様、ワーク材質、カッターの材質、径、タ
イプ、首長下および加工タイプ等の速度制御要因に応じ
て変わるものであり、加工部位毎の速度制御要因に応じ
て所要の速度係数カーブを選択し、接触角度に基づいて
当該速度係数カーブから各加工用点列データ毎に速度係
数が求められる。

【００３９】また、図５に示すように、被削材であるワ
ークＷ中に金型構造部の材質とは異なる鋼材等の異種材
Ｄ１、Ｄ２が存在する場合、この部分におけるカッター
Ｔの切削負荷が変化する。この場合も、予め設定した被
削材の材質に応じた速度係数に基づいて、カッター軌跡
の算出時に、加工用点列データ（カッター軌跡）の各点
毎に、この速度係数を使用してカッター速度を算出し、
各点列データにこの送り速度情報を付加することで、被
削材材質に応じた最適速度で切削することが可能とな
る。

【００４０】次に、本発明に係るカッターの送り速度制
御方法を実施するためのカッター軌跡データ（加工用点
列データ）の作成について説明する。図６は、カッター
軌跡データ（加工用点列データ）を作成するためのゼネ
ラルフローチャートである。

【００４１】先ず、ステップＳ１において、キーボード
１２等の入力装置（図１、図２参照）からワークＷに対
する加工部位を指定するため、加工部位指示線データを
入力する。

【００４２】入力された加工部位指示線データは、入力
モジュール４４、入力解釈モジュール４０により解釈、
処理されカッター軌跡（工具軌跡）算出モジュール２６
に送られる。次に、ステップＳ１と同様にして、加工形
状データ、工具（カッター）の種類や径等に関するデー
タ、ワークの材質データ、加工の種類（粗削り、仕上
げ）等、カッター軌跡を算出するためのパラメータを入
力し、カッター軌跡算出モジュール２６に送る（ステッ
プＳ２）。

【００４３】カッター軌跡算出モジュール２６は、これ
らの入力データをもとに、従来と同様の方法で、２次元
オフセット処理（ステップＳ３）、２次元干渉チェック
（ステップＳ４）を行う。この後、ステップＳ１、ステ
ップＳ２と同様にして、加工区間を指定する加工区間デ
ータを入力し、カッター軌跡算出モジュール２６に送る
（ステップＳ５）。

【００４４】入力された加工区間データに従って、カッ
ター軌跡算出モジュール２６は所要区間におけるカッタ
ー軌跡（工具軌跡）データを算出する（ステップＳ
６）。次いで、ステップＳ７において、カッター軌跡算
出モジュール２６は、ステップＳ６で得られたカッター
軌跡データの各点列毎に、カッターとワークの接触断面
積の大小、カッターとワークの接触角度から各点毎の切
削量（切削負荷）を近似し、予め設定した速度係数カー
ブから速度係数を得て、各点に送り速度情報を付加す
る。このステップＳ７の処理については、図７のフロー
チャートに基づき、さらに詳細に説明する。

【００４５】このようにして作成されたカッター軌跡デ
ータは、図６のステップＳ８においてデータベース操作
モジュール５０の操作のもとに、データベース５４に格
納され、後述する処理によってＮＣデータ変換ユーティ
リティー５６を介してＮＣデータに変換され、ＮＣデー
タ出力装置６に出力され、ＮＣ装置における機械加工に
供される。

【００４６】図７は、図６のフローチャートにおけるス
テップＳ７の詳細フローチャートである。ステップＳ６
（図６）において算出されたカッター軌跡データ（加工
用点列データ）の各点ｉ毎にｉを１として（ステップＳ
Ｓ１）、ステップＳＳ２からステップＳＳ１１（ｉを１
ずつ増加する）の処理を繰り返し各点毎のカッター速度
情報を付加していくものである。

【００４７】すなわち、先ず、カッター軌跡算出モジュ
ール２６は、ステップＳＳ２において、点ｉにおける速
度制御要因を得る。速度制御要因は、前述したように、
ワーク材質、カッターの材質、径、タイプ、首長下およ
び加工タイプ等であり、カッター軌跡算出パラメータと
してステップＳ２（図６）で入力された各データであ
る。

【００４８】次に、カッター軌跡算出モジュール２６
は、カッターとワークの点ｉにおける接触断面積に基づ
く第１の速度係数をαを決定するために、ステップＳＳ
２で得られた速度制御要因から、対応する第１の速度係
数カーブを選択し（ステップＳＳ３）、ステップＳＳ４
において、点ｉにおけるカッターとワークの接触断面積
Ｓを算出し、得られた断面積Ｓと、選択した第１の速度
係数カーブから、点ｉにおける第１の速度係数αを決定
する（ステップＳＳ５）。

【００４９】次いで、カッター軌跡算出モジュール２６
は、ステップＳＳ３乃至ＳＳ５と同様にして、カッター
とワークの点ｉにおける接触角度に基づく第２の速度係
数をβを決定するために、ステップＳＳ２で得られた速
度制御要因から、対応する第２の速度係数カーブを選択
し（ステップＳＳ６）、ステップＳＳ７において、点ｉ
におけるカッターとワークの接触角度θを算出し、得ら
れた接触角度θと、選択した第２の速度係数カーブか
ら、点ｉにおける第２の速度係数βを決定する（ステッ
プＳＳ８）。

【００５０】カッター軌跡算出モジュール２６は、ステ
ップＳＳ８において、第１の速度係数αと第２の速度係
数βから、点ｉにおける速度係数を決定し、速度情報と
して点ｉにのカッター軌跡データに付加し、これらの処
理を、カッター軌跡の最終点（ステップＳＳ１０）ま
で、ｉを１ずつ増加（ステップＳＳ１１）しながら繰り
返し行い、加工用点列データの各点毎のデータに速度情
報を付加していく。

【００５１】以上のようにしてカッター軌跡データが作
成されるが、ここで、カッター速度の減速範囲を拡大す
る場合について説明する。図４において、カッターＴが
ワークＷのコーナー部にさしかかった場合のカッターＴ
とワークＷの接触角度の変化による切削負荷の変化につ
いて示したが、カッターＴの径によっても削り代の変化
による切削負荷の変化が生じる。この場合、予め、カッ
ターの径によって、カッター送り速度を減速する減速範
囲を拡大しておくほうが好ましい。

【００５２】また、コーナー部に限らず、図８に示す如
く、ワークＷに対するカッターＴの回転方向と進行方向
の関係によっても切削負荷は変化する。すなわち、カッ
ターＴの回転方向Ａと進行方向Ｂとが同方向の場合、切
削方向は同図Ｃのようになる。この関係をダウンカット
といい、カッターＴの回転方向Ａに対して、進行方向が
Ｄのように逆方向となる場合、切削方向は同図Ｅのよう
になり、これをアッパーカットと呼ぶ。

【００５３】一般に、アッパーカットはダウンカットに
比べて、切削抵抗（切削負荷）が大きく、加工面が粗く
なる。このため、通常は、ワークＷに対して、カッター
Ｔがダウンカットの関係になるように、加工プログラム
を構成するが、加工部位の形状等の関係からアッパーカ
ットとなる場合がある。このような場合には、加工方向
に基づいて、その部位におけるカッター送り速度を減速
する範囲を拡大する必要が生じる。

【００５４】図９は、図６、図７の処理によって得られ
たカッター軌跡データに工具径、加工方向を考慮した速
度情報を付加するための処理を示すフローチャートであ
る。カッター軌跡算出モジュール２６は、減速範囲の拡
大が必要である場合（ステップＳ９）、必要に応じて、
工具径（カッターの径）に基づき減速範囲を拡大し（ス
テップＳ１０）、あるいは、加工用点列データ（カッタ
ー軌跡データ）の各点列毎に、各点の速度情報に対し
て、加工方向による減速係数をかけ（ステップＳ１
１）、カッター軌跡データの速度情報を補正し、出力す
る（ステップＳ１２）。

【００５５】図１０は、以上のようにして得たカッター
軌跡データをＮＣデータに変換処理するフローチャート
である。先ず、ステップＳ１３において、キーボード１
２等の入力装置（図１、図２参照）から切削条件を入力
する。入力された切削条件データは、入力モジュール４
４、入力解釈モジュール４０により解釈、処理され、デ
ータベース操作モジュール５０を介してデータベース５
４が操作され、前述の如くして作成されたカッター軌跡
データがデータベース５４から読み込まれる（ステップ
Ｓ１４）。

【００５６】次いで、読み込まれたカッター軌跡データ
は、ステップＳ１５において点ｉを１として、カッター
軌跡の最終点（ステップＳ１７）まで、点ｉを１ずつ増
加（ステップＳ１８）しながら、ステップＳ１６の処理
を繰り返し、ＮＣデータ変換ユーティリティ５６によ
り、各点毎にＮＣデータに変換される。すなわち、ステ
ップＳ１６において、点ｉにおけるカッター軌跡データ
の速度情報（第１の速度係数α、第２の速度係数βから
得た速度ｆｉをＮＣ速度データＦｉ〔Ｆｉ＝（Ｆmax −
Ｆmin ）×ｆｉ＋Ｆmin 〕に変換し、カッター軌跡デー
タの速度情報とする。以上のようにして変換されたＮＣ
データはステップＳ１９において、ＮＣデータ出力装置
６に出力され、ＮＣ装置における加工に供される。

【００５７】次に、ワークＷ中にワーク材質とは異なる
異種材が存在する場合（図５参照）のカッター軌跡デー
タにおける速度情報の算出について説明する。このよう
な場合、図７の処理で算出した速度情報（第１の速度係
数α、第２の速度係数βに基づく速度情報ｆｉ）を図１
１のフローチャートの処理により更新する。

【００５８】すなわち、図１１のステップＳ２０におい
て、キーボード１２等の入力装置（図１、図２参照）か
ら異なる被削材の範囲、材質データを入力する。入力さ
れた被削材の範囲、材質データは、入力モジュール４
４、入力解釈モジュール４０により解釈、処理され、デ
ータベース操作モジュール５０を介してデータベース５
４が操作され、前述のように作成されたカッター軌跡デ
ータがデータベース５４から読み込まれる（ステップＳ
２１）。

【００５９】次いで、被削材材質による速度係数（第３
の速度係数）が決定され（ステップＳ２２）、カッター
の径（工具径）を考慮した被削材範囲の補正が行われる
（ステップＳ２３）。

【００６０】この後、読み込まれたカッター軌跡データ
は、ステップＳ２４において点ｉを１として、補正され
た被削材の範囲内において（ステップＳ２５）、カッタ
ー軌跡の最終点（ステップＳ２７）まで、点ｉを１ずつ
増加（ステップＳ２８）しながら、ステップＳ２６の処
理を繰り返し、カッター軌跡算出モジュール２６によ
り、各点毎に速度情報が更新される。すなわち、ステッ
プＳ２６において、点ｉにおけるカッター軌跡データの
速度情報（第１の速度係数α、第２の速度係数βから得
た速度ｆｉを、被削材材質に応じた速度ｆｉ（ｍ）〔ｆ
ｉ（ｍ）＝ｆｉ×速度係数（材質による第３の速度係
数）〕に変換し、カッター軌跡データの速度情報とす
る。以上のようにして算出されたカッター軌跡データは
ステップＳ２９において更新され、データベース操作モ
ジュール５０の操作のもとに、データベース５４に格納
される。

【００６１】

【発明の効果】本発明に係るＮＣ加工におけるカッター
送り速度制御方法によれば、以下の効果が得られる。

【００６２】すなわち、ＮＣ加工におけるカッターの送
り速度制御において、カッター（工具）の側面でワーク
を輪郭加工する際、カッター軌跡の作成時に、予め設定
された速度係数カーブから、切削負荷、すなわち、カッ
ターのワークに対する接触断面積と接触角度に応じて、
カッター軌跡の点列毎にカッターのワークに対する接触
断面積と接触角度による各々の速度係数を決定し、当該
カッター軌跡の点列毎にカッター送り速度を付加するも
のであるから、カッターの加工部位による最適な速度制
御が可能であり、特にコーナー部、異種材存在部におけ
るカッター送り速度を最適速度に制御することができ
る。このため、複雑な形状のプロフィール加工において
ＮＣ装置オペレータが機械制御部（Ｍ／Ｃ）の回転、送
りのオーバーライド機能を使用し、マニュアル操作しな
がら加工を行う必要がなく、無人加工運転が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカッター軌跡を作成するＮＣデー
タ作成システムの構成図である。

【図２】ＮＣデータ作成システムの論理的構成を示す論
理構成図である。

【図３】カッターとワークとの接触断面積とカッター送
り速度の速度係数との関係を示す図である。

【図４】カッターとワークとの接触角度とカッター送り
速度の速度係数との関係を示す図である。

【図５】ワーク中にワーク材質とは異なる材質の異種材
が存在する場合を説明するための図である。

【図６】カッター軌跡データ（加工用点列データ）を作
成するフローチャートである。

【図７】図６のフローチャートの詳細処理を示すフロー
チャートである。

【図８】カッターの進行方向と回転方向による切削状態
を示す図である

【図９】減速範囲を拡大する際の処理フローチャートで
ある。

【図１０】ＮＣデータへの変換処理フローチャートであ
る。

【図１1 】異なる被削材が存在する場合の処理フローチ
ャートである。

【符号の説明】

２…コンピュータ ４…磁気デイスクデータベース ６…ＮＣデータ出力装置 ８…ディスプレイ装置 １０…タブレット １２…キーボード １４…マウス １６…ボリュームスイッチ ２６…カッター軌跡算出モジュール ４０…入力解釈モジュール ４４…入力モジュール ５０…データベース操作モジュール ５４…データベース ５６…ＮＣデータ変換ユーティリティー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 直猪 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＮＣ加工におけるカッターの送り速度制御
   において、加工用点列データ作成時に、前記各点列毎
   に、 対象加工部位の速度制御要因に基づき、予め設定された
   第１の速度係数カーブを選択し、前記カッターのワーク
   に対する接触断面積と、前記選択された第１の速度係数
   カーブとから、第１の速度係数を算出するステップと、 対象加工部位の速度制御要因に基づき、予め設定された
   第２の速度係数カーブを選択し、前記カッターのワーク
   に対する接触角度と、前記選択された第２の速度係数カ
   ーブとから、第２の速度係数を算出するステップと、 前記第１、第２の速度係数から前記各点列における速度
   係数を決定するステップとからなり、 前記加工用点列データの点列毎に、前記速度係数から算
   出したカッターの送り速度情報を付加することを特徴と
   するＮＣ加工におけるカッター送り速度制御方法。
2. 【請求項２】請求項１記載のカッター送り速度制御方法
   において、前記加工対象ワーク中に異なる材質が存在す
   る場合、 前記異なる材質の属性データに基づき、予め設定された
   被削材質に応じた第３の速度係数を決定するステップ
   と、 カッターの径に基づいて、前記異なる材質の被削材範囲
   を決定するステップと、 前記ワーク中の対象となる加工用点列データ作成時に、
   前記各点列毎に、 前記第３の速度係数に基づいて、前記各点列におけるカ
   ッターの送り速度を算出して前記各点列データに付加す
   るステップと、 からなることを特徴とするＮＣ加工におけるカッター送
   り速度制御方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のカッター送り速度
   制御方法において、対象加工部位の速度制御要因は、少
   なくとも、対象加工部位におけるワーク材質、カッター
   の材質、径、タイプ、首長下および加工タイプに関する
   情報を速度制御情報として使用することを特徴とするＮ
   Ｃ加工におけるカッター送り速度制御方法。