JPH0981221A - Ｎｃデータ作成装置及びその補正データ作成方法 - Google Patents
Ｎｃデータ作成装置及びその補正データ作成方法Info
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- JPH0981221A JPH0981221A JP7240170A JP24017095A JPH0981221A JP H0981221 A JPH0981221 A JP H0981221A JP 7240170 A JP7240170 A JP 7240170A JP 24017095 A JP24017095 A JP 24017095A JP H0981221 A JPH0981221 A JP H0981221A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切削部分の端部先端に平面状の円形部とその
周囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形成されるエッジ部と
を有する切削工具の工具径の補正が可能なＮＣデータ作
成装置及びその補正データ作成方法の提供。 【解決手段】 予め生成された加工対象物のＣＡＤ図形
データから加工形状の輪郭線を取り出す。また、切削工
具の予め生成された工具形状データを、工具のエッジ部
と仮想円筒工具に分離する。次に、取り出した加工形状
の輪郭線をラジアスエンドミルのエッジ部の半径Ｒ分だ
けオフセットした仮想輪郭線を作成し、その仮想輪郭線
を仮想円筒工具のエッジ部で順次トレースして工具軌跡
を求める。更に、工具の補正方向、大きさを表わすデー
タと、加工の前後の工具の移動軌跡を付加し、工具軌跡
データとしてファイル出力する。
周囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形成されるエッジ部と
を有する切削工具の工具径の補正が可能なＮＣデータ作
成装置及びその補正データ作成方法の提供。 【解決手段】 予め生成された加工対象物のＣＡＤ図形
データから加工形状の輪郭線を取り出す。また、切削工
具の予め生成された工具形状データを、工具のエッジ部
と仮想円筒工具に分離する。次に、取り出した加工形状
の輪郭線をラジアスエンドミルのエッジ部の半径Ｒ分だ
けオフセットした仮想輪郭線を作成し、その仮想輪郭線
を仮想円筒工具のエッジ部で順次トレースして工具軌跡
を求める。更に、工具の補正方向、大きさを表わすデー
タと、加工の前後の工具の移動軌跡を付加し、工具軌跡
データとしてファイル出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御工作機械
のＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置及びその補
正データ作成方法に関し、特に切削工具の工具径補正が
可能なＮＣデータ作成装置及びその補正データ作成方法
に関する。
のＮＣデータを作成するＮＣデータ作成装置及びその補
正データ作成方法に関し、特に切削工具の工具径補正が
可能なＮＣデータ作成装置及びその補正データ作成方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】数値制御工作機械、すなわちＮＣ工作機
械において、例えばマシニングセンタを用いてエンドミ
ルなどの回転工具で加工対象物の加工をおこなう場合、
それらの工具の軌跡は、ＮＣ工作機械の回転軸の中心を
対象として制御される。図１１にこの関係を示す。
械において、例えばマシニングセンタを用いてエンドミ
ルなどの回転工具で加工対象物の加工をおこなう場合、
それらの工具の軌跡は、ＮＣ工作機械の回転軸の中心を
対象として制御される。図１１にこの関係を示す。
【０００３】図１１は、従来例としての工具軌跡と加工
対象物の輪郭形状の関係を示す図である。
対象物の輪郭形状の関係を示す図である。
【０００４】この場合作業者は、加工対象物の輪郭の形
状Ｂに対し工具半径分オフセットとした工具中心部の軌
跡Ａを算出し、この工具中心部の軌跡データをＮＣデー
タ作成装置に記憶させる必要がある。このため作業前の
準備工数が問題となる。また、このＮＣデータを使用し
てＮＣ工作機械にて加工対象物を加工すると、工具自体
の製作誤差による工具径のバラツキや回転軸の回転精
度、加工時の切削抵抗による工具のたわみなどが加わ
り、高精度な加工は期待できない。
状Ｂに対し工具半径分オフセットとした工具中心部の軌
跡Ａを算出し、この工具中心部の軌跡データをＮＣデー
タ作成装置に記憶させる必要がある。このため作業前の
準備工数が問題となる。また、このＮＣデータを使用し
てＮＣ工作機械にて加工対象物を加工すると、工具自体
の製作誤差による工具径のバラツキや回転軸の回転精
度、加工時の切削抵抗による工具のたわみなどが加わ
り、高精度な加工は期待できない。
【０００５】この解決策として、ＮＣ工作機械（不図
示）側の制御装置における演算機能を用いた工具径の補
正が使用されている。工具径の補正機能を使用する場
合、ＮＣデータ作成装置は、加工対象物の輪郭形状に補
正が必要な方向を表わすデータを、図１２の示す矢印の
ように付加したＮＣデータをＮＣ工作機械に提供する。
示）側の制御装置における演算機能を用いた工具径の補
正が使用されている。工具径の補正機能を使用する場
合、ＮＣデータ作成装置は、加工対象物の輪郭形状に補
正が必要な方向を表わすデータを、図１２の示す矢印の
ように付加したＮＣデータをＮＣ工作機械に提供する。
【０００６】図１２は、従来例としての補正方向を付加
した工具軌跡と加工対象物の輪郭形状の関係を示す図で
ある。
した工具軌跡と加工対象物の輪郭形状の関係を示す図で
ある。
【０００７】この場合作業者は、工具中心をオフセット
すべき大きさと方向とを表わす補正データであるベクト
ル（図中、矢印）と、加工対象物の輪郭の形状ＡＡとを
ＮＣデータ作成装置に設定する。そしてこの工具径の補
正データをＮＣ工作機械の制御装置が加工時に参照し、
工具の移動指令に対し補正データ分オフセットされた工
具中心部の軌跡ＢＢを算出し、工具の軌跡として動作す
ることで、前述の工具の製作誤差、回転精度、工具のた
わみ量等の加工誤差の要因から除外することができる。
この工具径の補正機能は、スクエアエンドミルを利用し
た２次元加工、またボールエンドミルを利用した３次元
加工に一般的に活用されている。
すべき大きさと方向とを表わす補正データであるベクト
ル（図中、矢印）と、加工対象物の輪郭の形状ＡＡとを
ＮＣデータ作成装置に設定する。そしてこの工具径の補
正データをＮＣ工作機械の制御装置が加工時に参照し、
工具の移動指令に対し補正データ分オフセットされた工
具中心部の軌跡ＢＢを算出し、工具の軌跡として動作す
ることで、前述の工具の製作誤差、回転精度、工具のた
わみ量等の加工誤差の要因から除外することができる。
この工具径の補正機能は、スクエアエンドミルを利用し
た２次元加工、またボールエンドミルを利用した３次元
加工に一般的に活用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例において、加工対象物の輪郭形状に補正方向を付加し
た従来のＮＣデータでは、スクエアエンドミルやボール
エンドミルのように切削工具の回転軸の中心とその工具
の端部で加工対象物との接触点の距離が常に等距離な場
合は有効である。しかし、ラジアスエンドミルのよう
に、加工対象物に要求される加工面の形状により、切削
工具の回転軸の中心とその工具の端部で加工対象物との
接触点の距離が変化する切削工具においては、工具径を
一定な値として取り扱うことができないため上述の工具
径の補正機能は利用することができない。この場合の工
具と加工対象物の接触点の位置関係を図１３及び図１４
に示す。
例において、加工対象物の輪郭形状に補正方向を付加し
た従来のＮＣデータでは、スクエアエンドミルやボール
エンドミルのように切削工具の回転軸の中心とその工具
の端部で加工対象物との接触点の距離が常に等距離な場
合は有効である。しかし、ラジアスエンドミルのよう
に、加工対象物に要求される加工面の形状により、切削
工具の回転軸の中心とその工具の端部で加工対象物との
接触点の距離が変化する切削工具においては、工具径を
一定な値として取り扱うことができないため上述の工具
径の補正機能は利用することができない。この場合の工
具と加工対象物の接触点の位置関係を図１３及び図１４
に示す。
【０００９】図１３は、従来例としてのラジアスエンド
ミルと加工対象物の接触点の位置関係を示す図である。
ミルと加工対象物の接触点の位置関係を示す図である。
【００１０】図１４は、従来例としてのラジアスエンド
ミルと加工対象物の接触点の位置関係を示す図である。
ミルと加工対象物の接触点の位置関係を示す図である。
【００１１】図１３及び図１４において、Ｘ及びＹはラ
ジアスエンドミル２５と加工対象物（斜線部）の接触点
であり、Ｄ１及びＤ２はラジアスエンドミル２５の見か
け上の工具径である。
ジアスエンドミル２５と加工対象物（斜線部）の接触点
であり、Ｄ１及びＤ２はラジアスエンドミル２５の見か
け上の工具径である。
【００１２】このラジアスエンドミルは、スクエアエン
ドミルの切削加工端部を丸めたもので、スクエアエンド
ミルの欠点であるシャープエッジの摩耗、欠けを防止し
て工具寿命を高めるとともに、加工表面の粗さを細かく
して加工品位を向上する効果がある。しかし、ラジアス
エンドミルに対して上述のような工具径の補正機能を付
加できるＮＣデータの作成装置が無かったため、高精度
が要求される加工には適用できないという問題があっ
た。
ドミルの切削加工端部を丸めたもので、スクエアエンド
ミルの欠点であるシャープエッジの摩耗、欠けを防止し
て工具寿命を高めるとともに、加工表面の粗さを細かく
して加工品位を向上する効果がある。しかし、ラジアス
エンドミルに対して上述のような工具径の補正機能を付
加できるＮＣデータの作成装置が無かったため、高精度
が要求される加工には適用できないという問題があっ
た。
【００１３】そこで本発明は、切削部分の端部先端に平
面状の円形部とその周囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形
成されるエッジ部とを有する切削工具の工具径の補正が
可能なＮＣデータ作成装置及びその補正データ作成方法
を提供することを目的とする。
面状の円形部とその周囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形
成されるエッジ部とを有する切削工具の工具径の補正が
可能なＮＣデータ作成装置及びその補正データ作成方法
を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上述の目的達成のため、
本発明のＮＣデータ作成装置は以下の特徴を有する。
本発明のＮＣデータ作成装置は以下の特徴を有する。
【００１５】即ち、数値制御工作機械で使用するＮＣデ
ータを作成するＮＣデータ作成装置において、予め生成
された加工対象物の形状データから輪郭線を抽出する手
段と、切削部分の端部先端に、平面状の円形部とその周
囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形成されるエッジ部とを
有する切削工具の予め生成された形状データから、その
切削工具端部のデータと仮想の円柱工具データとを算出
する手段と、前記切削工具端部の半径Ｒ分、前記輪郭線
をオフセットした仮想の輪郭線データを算出する手段
と、その算出した仮想の輪郭線データに基づいて前記仮
想の円柱工具を移動する際の前記オフセットの方向を表
わすデータを付加する手段とを備えることを特徴とす
る。
ータを作成するＮＣデータ作成装置において、予め生成
された加工対象物の形状データから輪郭線を抽出する手
段と、切削部分の端部先端に、平面状の円形部とその周
囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形成されるエッジ部とを
有する切削工具の予め生成された形状データから、その
切削工具端部のデータと仮想の円柱工具データとを算出
する手段と、前記切削工具端部の半径Ｒ分、前記輪郭線
をオフセットした仮想の輪郭線データを算出する手段
と、その算出した仮想の輪郭線データに基づいて前記仮
想の円柱工具を移動する際の前記オフセットの方向を表
わすデータを付加する手段とを備えることを特徴とす
る。
【００１６】仮想円筒工具を用いることにより、工具の
切削部中心と加工対象物との接触面が変化する切削工具
の工具径の補正を行なう。
切削部中心と加工対象物との接触面が変化する切削工具
の工具径の補正を行なう。
【００１７】更に、前記仮想の円柱工具における端部の
円形部の大きさは、前記切削工具端部の平面状の円形部
に等しいことを特徴とする。
円形部の大きさは、前記切削工具端部の平面状の円形部
に等しいことを特徴とする。
【００１８】これにより、工具の実際の形状をできるだ
け簡易に理想化する。
け簡易に理想化する。
【００１９】又は、仮想の輪郭線データを算出する手段
は、その算出の際に前記仮想の円柱工具の移動による前
記仮想の輪郭線を越えた削りすぎを防止する迂回軌跡の
算出を行なうことを特徴とする。
は、その算出の際に前記仮想の円柱工具の移動による前
記仮想の輪郭線を越えた削りすぎを防止する迂回軌跡の
算出を行なうことを特徴とする。
【００２０】これにより、仮想円柱の直径分の長さを持
つことによる仮想円柱工具の仮想の輪郭線への干渉を防
ぐ。
つことによる仮想円柱工具の仮想の輪郭線への干渉を防
ぐ。
【００２１】又は、前記加工対象物の形状データは、２
次元平面であることを特徴とする。又は、前記加工対象
物の形状データが、Ｘ-Ｙ-Ｚ系における３次元サーフェ
ースを有する場合、その形状データをＸＹ，ＹＺ，ＺＸ
平面の何れかに平行な断面よりそれぞれ抽出した輪郭線
に基づいて前記切削工具の工具径を補正することを特徴
とする。
次元平面であることを特徴とする。又は、前記加工対象
物の形状データが、Ｘ-Ｙ-Ｚ系における３次元サーフェ
ースを有する場合、その形状データをＸＹ，ＹＺ，ＺＸ
平面の何れかに平行な断面よりそれぞれ抽出した輪郭線
に基づいて前記切削工具の工具径を補正することを特徴
とする。
【００２２】立体的な加工対象物を３つの２次元平面に
分けることにより、仮想円筒工具による工具径の補正を
実現する。
分けることにより、仮想円筒工具による工具径の補正を
実現する。
【００２３】同目的達成のため、本発明のＮＣデータ作
成装置の補正データ作成方法は以下の特徴を有する。
成装置の補正データ作成方法は以下の特徴を有する。
【００２４】即ち、数値制御工作機械で使用するＮＣデ
ータを作成するＮＣデータ作成装置の補正データ作成方
法において、予め生成された加工対象物の形状データか
ら輪郭線を抽出し、切削部分の端部先端に、平面状の円
形部とその周囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形成される
エッジ部とを有する切削工具の予め生成された形状デー
タから、その切削工具端部のデータと仮想の円柱工具デ
ータとを算出し、前記切削工具端部の半径Ｒ分、前記輪
郭線をオフセットした仮想の輪郭線データを算出し、そ
の算出した仮想の輪郭線データに基づいて前記仮想の円
柱工具を移動する際の前記オフセットの方向を表わすデ
ータを付加することを特徴とする。
ータを作成するＮＣデータ作成装置の補正データ作成方
法において、予め生成された加工対象物の形状データか
ら輪郭線を抽出し、切削部分の端部先端に、平面状の円
形部とその周囲に断面形状が半径Ｒの円弧で形成される
エッジ部とを有する切削工具の予め生成された形状デー
タから、その切削工具端部のデータと仮想の円柱工具デ
ータとを算出し、前記切削工具端部の半径Ｒ分、前記輪
郭線をオフセットした仮想の輪郭線データを算出し、そ
の算出した仮想の輪郭線データに基づいて前記仮想の円
柱工具を移動する際の前記オフセットの方向を表わすデ
ータを付加することを特徴とする。
【００２５】仮想円筒工具を用いることにより、工具の
切削部中心と加工対象物との接触面が変化する切削工具
の工具径の補正を行なう。
切削部中心と加工対象物との接触面が変化する切削工具
の工具径の補正を行なう。
【００２６】更に、前記仮想の円柱工具における端部の
円形部の大きさは、前記切削工具端部の平面状の円形部
に等しいことを特徴とする。
円形部の大きさは、前記切削工具端部の平面状の円形部
に等しいことを特徴とする。
【００２７】これにより、工具の実際の形状をできるだ
け簡易に理想化する。
け簡易に理想化する。
【００２８】又は、仮想の輪郭線データの算出の際、前
記仮想の円柱工具の移動による前記仮想の輪郭線を越え
た削りすぎを防止する迂回軌跡の算出を行なうことを特
徴とする。
記仮想の円柱工具の移動による前記仮想の輪郭線を越え
た削りすぎを防止する迂回軌跡の算出を行なうことを特
徴とする。
【００２９】これにより、仮想円柱の直径分の長さを持
つことによる仮想円柱工具の仮想の輪郭線への干渉を防
ぐ。
つことによる仮想円柱工具の仮想の輪郭線への干渉を防
ぐ。
【００３０】又は、前記加工対象物の形状データは、２
次元平面であることを特徴とする。又は、前記加工対象
物の形状データが、Ｘ-Ｙ-Ｚ系における３次元サーフェ
ースを有する場合、その形状データをＸＹ，ＹＺ，ＺＸ
平面の何れかに平行な断面よりそれぞれ抽出した輪郭線
に基づいて前記切削工具の工具径を補正することを特徴
とする。
次元平面であることを特徴とする。又は、前記加工対象
物の形状データが、Ｘ-Ｙ-Ｚ系における３次元サーフェ
ースを有する場合、その形状データをＸＹ，ＹＺ，ＺＸ
平面の何れかに平行な断面よりそれぞれ抽出した輪郭線
に基づいて前記切削工具の工具径を補正することを特徴
とする。
【００３１】立体的な加工対象物を３つの２次元平面に
分けることにより、仮想円筒工具による工具径の補正を
実現する。
分けることにより、仮想円筒工具による工具径の補正を
実現する。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００３３】まず、本発明を適用したＮＣデータ作成装
置の主要部を図１を参照して説明する。
置の主要部を図１を参照して説明する。
【００３４】図１は、本発明を適用したＮＣデータ作成
装置の概略を示すブロック構成図である。
装置の概略を示すブロック構成図である。
【００３５】図中、１０はＮＣデータ作成装置であり、
通信手段である通信インターフェース９を介してＮＣ工
作機械２０やＣＡＤ／ＣＡＭエンジニアリングワークス
テーション（ＥＷＳ）２１が接続されており、種々の相
互データ通信が可能である。ＮＣデータ作成装置１０
は、加工対象物のＮＣデータ生成の基礎となるＣＡＤデ
ータからのＮＣデータの生成、後述の工具径の補正処理
等を行なうＣＰＵ１、データやパラメータ等の入力を行
なうキーボード等の入力部２、データやパラメータ等の
表示を行なうＣＲＴ等の表示部３、プリンタ等の出力部
４、固定パラメータやＮＣデータの生成、後述の工具径
の補正処理等のプログラムを記憶しているＲＯＭ６、可
変パラメータの一時記憶やワーキングエリアとして使用
されるＲＡＭ７、ハードディスクドライブやフロッピー
ディスクドライブ等の記憶装置８、そして前記の通信イ
ンターフェース９を備えており、内部通信用のバス５に
より通信可能に接続されている。
通信手段である通信インターフェース９を介してＮＣ工
作機械２０やＣＡＤ／ＣＡＭエンジニアリングワークス
テーション（ＥＷＳ）２１が接続されており、種々の相
互データ通信が可能である。ＮＣデータ作成装置１０
は、加工対象物のＮＣデータ生成の基礎となるＣＡＤデ
ータからのＮＣデータの生成、後述の工具径の補正処理
等を行なうＣＰＵ１、データやパラメータ等の入力を行
なうキーボード等の入力部２、データやパラメータ等の
表示を行なうＣＲＴ等の表示部３、プリンタ等の出力部
４、固定パラメータやＮＣデータの生成、後述の工具径
の補正処理等のプログラムを記憶しているＲＯＭ６、可
変パラメータの一時記憶やワーキングエリアとして使用
されるＲＡＭ７、ハードディスクドライブやフロッピー
ディスクドライブ等の記憶装置８、そして前記の通信イ
ンターフェース９を備えており、内部通信用のバス５に
より通信可能に接続されている。
【００３６】次に、ＮＣデータ作成装置におけるソフト
ウェアの処理について図２〜図１０を参照して説明す
る。
ウェアの処理について図２〜図１０を参照して説明す
る。
【００３７】図２は、本発明の一実施形態としてのＮＣ
データ作成装置のソフトウェアの処理ブロック図であ
る。
データ作成装置のソフトウェアの処理ブロック図であ
る。
【００３８】図中、図形データ読み込み部１１よりＣＡ
Ｄ／ＣＡＭ ＥＷＳ２１にて作成の図形データを読み込
み、加工形状抽出部１２により加工すべき形状を取り出
す。使用する工具は、工具入力部１３によりオペレータ
が入力する。予め工具形状記憶部１４に工具の形状を登
録しておけば、コード等の簡単な入力によって使用する
工具指定することができる。ここで切削部分の端部先端
に平面状の円形部とその周囲に断面形状が半径Ｒの円弧
で形成されるエッジ部とを有する切削工具の一種である
ラジアスエンドミルを指定したとすれば、ラジアスエン
ドミルの形状データは、工具形状解釈部１５によりラジ
アスエンドミルのエッジ部のＲ部分と、後述する仮想円
筒工具に分離される。そして加工形状と工具形状に基づ
いて、ＮＣデータ作成部１６によりラジアスエンドミル
に対し工具径の補正データを付加したＮＣデータを作成
し、ＮＣデータ記憶部１８に記憶する。作成されたＮＣ
データは、表示装置１７により工具軌跡として表示可能
なことはいうまでもない。そして作成されたＮＣデータ
は、ポストプロセッサー部１９にてＮＣ工作機械２０が
使用しているＮＣ言語に変換され、ＮＣ工作機械２０へ
通信インターフェース９を介して送信、またはフロッピ
ーディスク等の記憶媒体を介して受け渡される。
Ｄ／ＣＡＭ ＥＷＳ２１にて作成の図形データを読み込
み、加工形状抽出部１２により加工すべき形状を取り出
す。使用する工具は、工具入力部１３によりオペレータ
が入力する。予め工具形状記憶部１４に工具の形状を登
録しておけば、コード等の簡単な入力によって使用する
工具指定することができる。ここで切削部分の端部先端
に平面状の円形部とその周囲に断面形状が半径Ｒの円弧
で形成されるエッジ部とを有する切削工具の一種である
ラジアスエンドミルを指定したとすれば、ラジアスエン
ドミルの形状データは、工具形状解釈部１５によりラジ
アスエンドミルのエッジ部のＲ部分と、後述する仮想円
筒工具に分離される。そして加工形状と工具形状に基づ
いて、ＮＣデータ作成部１６によりラジアスエンドミル
に対し工具径の補正データを付加したＮＣデータを作成
し、ＮＣデータ記憶部１８に記憶する。作成されたＮＣ
データは、表示装置１７により工具軌跡として表示可能
なことはいうまでもない。そして作成されたＮＣデータ
は、ポストプロセッサー部１９にてＮＣ工作機械２０が
使用しているＮＣ言語に変換され、ＮＣ工作機械２０へ
通信インターフェース９を介して送信、またはフロッピ
ーディスク等の記憶媒体を介して受け渡される。
【００３９】次に、ＮＣデータ作成部１６におけるＮＣ
データの作成処理の流れについて図３〜図１０を参照し
て説明する。
データの作成処理の流れについて図３〜図１０を参照し
て説明する。
【００４０】図３は、本発明の一実施形態としてのＮＣ
データの作成処理を示すフローチャートである。
データの作成処理を示すフローチャートである。
【００４１】図中、ステップＳ１において、図５の加工
対象物のＣＡＤ図形データから図６の加工形状の輪郭線
２７（ｓ１−ｃ１−ｃ２−ｓ２）を取り出す。
対象物のＣＡＤ図形データから図６の加工形状の輪郭線
２７（ｓ１−ｃ１−ｃ２−ｓ２）を取り出す。
【００４２】図５は、本発明の一実施形態としての加工
対象物のＣＡＤ図形データの形状を示す図である。
対象物のＣＡＤ図形データの形状を示す図である。
【００４３】図６は、本発明の一実施形態としての加工
対象物の加工形状の輪郭線を示す図である。
対象物の加工形状の輪郭線を示す図である。
【００４４】次にステップＳ２において、ラジアスエン
ドミル２５の工具形状データを図４のように、工具のエ
ッジ部と仮想円筒工具２５に分離して取り扱う。
ドミル２５の工具形状データを図４のように、工具のエ
ッジ部と仮想円筒工具２５に分離して取り扱う。
【００４５】図４は、本発明の一実施形態としてのラジ
アスエンドミルの形状を示す図である。
アスエンドミルの形状を示す図である。
【００４６】図中、斜線部分はラジアスエンドミル２５
を仮想的に円筒状の切削工具として扱うための仮想円筒
工具２６の断面を示している。仮想円筒工具２６は、長
さＬ、直径Ｄである。また、ラジアスエンドミル２５の
エッジ部の形状は、半径Ｒの円形部分と長さＤの直線部
分からなる。 但し、 Ｌ＝（ラジアスエンドミル２５の有効長）−Ｒ Ｄ＝（ラジアスエンドミル２５の切削部の外径）−２×
Ｒ である。
を仮想的に円筒状の切削工具として扱うための仮想円筒
工具２６の断面を示している。仮想円筒工具２６は、長
さＬ、直径Ｄである。また、ラジアスエンドミル２５の
エッジ部の形状は、半径Ｒの円形部分と長さＤの直線部
分からなる。 但し、 Ｌ＝（ラジアスエンドミル２５の有効長）−Ｒ Ｄ＝（ラジアスエンドミル２５の切削部の外径）−２×
Ｒ である。
【００４７】ステップＳ３において、ステップＳ２にて
取り出した加工形状の輪郭線２７を切削工具のエッジ部
の半径Ｒ分だけオフセットした図７の仮想輪郭線２８を
作成する。
取り出した加工形状の輪郭線２７を切削工具のエッジ部
の半径Ｒ分だけオフセットした図７の仮想輪郭線２８を
作成する。
【００４８】図７は、本発明の一実施形態としての加工
対象物の仮想加工形状の輪郭線を示す図である。
対象物の仮想加工形状の輪郭線を示す図である。
【００４９】図中、（ｓｓ１−ｃｃ１−ｃｃ２−ｓｓ
２）が仮想輪郭線２８、外側の破線が実際の加工対象物
の輪郭線２７である。
２）が仮想輪郭線２８、外側の破線が実際の加工対象物
の輪郭線２７である。
【００５０】ステップＳ４において、仮想輪郭線２８に
対し仮想円筒工具２６の移動軌跡を求める。仮想輪郭線
２８を仮想円筒工具２６のエッジ部で順次トレースし、
工具軌跡を求める。ここで、図７の（ｃｃ１−ｃｃ２）
のように実際の切削においてラジアスエンドミル２５が
仮想輪郭線２８をトレースすると、目的とする加工形状
の輪郭線２７の切削以上に削りすぎてしまう場合は、迂
回経路ｓｓｓ３を追加し、削りすぎを考慮した図８の工
具軌跡（ｓｓｓ１−ｃｃｃ１−ｓｓｓ３−ｃｃｃ２−ｓ
ｓｓ２）を求める。また、削りすぎが発生する部分は、
ステップＳ２で求めた仮想円筒工具２６の大きさを利用
し、前述の仮想輪郭線２８と仮想円筒工具２６の２つの
エッジ部それぞれの軌跡の座標を比較すれば容易に算出
できる。尚、各点間は一般的な方法により直線又は円弧
で補間し、連続的な工具軌跡を得る。また、加工対象物
の底部の削り出しは、（ｓｓｓ１−ｃｃｃ１−ｓｓｓ３
−ｃｃｃ２−ｓｓｓ２）の加工後、別工具にて行なう。
対し仮想円筒工具２６の移動軌跡を求める。仮想輪郭線
２８を仮想円筒工具２６のエッジ部で順次トレースし、
工具軌跡を求める。ここで、図７の（ｃｃ１−ｃｃ２）
のように実際の切削においてラジアスエンドミル２５が
仮想輪郭線２８をトレースすると、目的とする加工形状
の輪郭線２７の切削以上に削りすぎてしまう場合は、迂
回経路ｓｓｓ３を追加し、削りすぎを考慮した図８の工
具軌跡（ｓｓｓ１−ｃｃｃ１−ｓｓｓ３−ｃｃｃ２−ｓ
ｓｓ２）を求める。また、削りすぎが発生する部分は、
ステップＳ２で求めた仮想円筒工具２６の大きさを利用
し、前述の仮想輪郭線２８と仮想円筒工具２６の２つの
エッジ部それぞれの軌跡の座標を比較すれば容易に算出
できる。尚、各点間は一般的な方法により直線又は円弧
で補間し、連続的な工具軌跡を得る。また、加工対象物
の底部の削り出しは、（ｓｓｓ１−ｃｃｃ１−ｓｓｓ３
−ｃｃｃ２−ｓｓｓ２）の加工後、別工具にて行なう。
【００５１】図８は、本発明の一実施形態としての仮想
円筒工具の軌跡を示す図である。
円筒工具の軌跡を示す図である。
【００５２】ステップＳ５において、ステップＳ４で求
めた工具軌跡を移動する仮想円筒工具２６のエッジ部と
仮想輪郭線２８との接触点における仮想輪郭線２８の形
状の特徴を表わす各点（ｐ１〜ｐ８）における仮想円筒
工具２６の補正データを求める。工具の補正方向は、切
削する工具を仮想円筒工具２６として考えているため、
図９に示すように仮想輪郭線２８と仮想円筒工具２６と
の接触点（ｐ１〜ｐ８）から工具の中心軸Ｉｏに対し直
角な方向が設定される。また、補正量の大きさ、即ち、
オフセット量については各点においてＲとして計算すれ
ばよい。
めた工具軌跡を移動する仮想円筒工具２６のエッジ部と
仮想輪郭線２８との接触点における仮想輪郭線２８の形
状の特徴を表わす各点（ｐ１〜ｐ８）における仮想円筒
工具２６の補正データを求める。工具の補正方向は、切
削する工具を仮想円筒工具２６として考えているため、
図９に示すように仮想輪郭線２８と仮想円筒工具２６と
の接触点（ｐ１〜ｐ８）から工具の中心軸Ｉｏに対し直
角な方向が設定される。また、補正量の大きさ、即ち、
オフセット量については各点においてＲとして計算すれ
ばよい。
【００５３】図９は、本発明の一実施形態としての工具
の補正方向を付加した仮想円筒工具の軌跡を示す図であ
る。
の補正方向を付加した仮想円筒工具の軌跡を示す図であ
る。
【００５４】ステップＳ６において、ラジアスエンドミ
ル２５の初期位置から加工対象物の加工開始位置及び加
工終了位置から初期位置への移動動作を追加する。
ル２５の初期位置から加工対象物の加工開始位置及び加
工終了位置から初期位置への移動動作を追加する。
【００５５】図１０は、本発明の一実施形態としてのＮ
Ｃデータの例を示す図である。
Ｃデータの例を示す図である。
【００５６】図中、工具の移動中心点ｐ０に対する各点
（ｐ１〜ｐ８）における工具補正データの項目として上
述の手順で求められた工具の補正方向が設定される。
尚、ここでは工具の補正データ（図中、矢印）として、
ＺＸ平面における工具の補正方向のみを−１、０、１で
表わしている。また、各点間の補間種別と、円弧補間の
場合の中心座標も合せて記憶されている。
（ｐ１〜ｐ８）における工具補正データの項目として上
述の手順で求められた工具の補正方向が設定される。
尚、ここでは工具の補正データ（図中、矢印）として、
ＺＸ平面における工具の補正方向のみを−１、０、１で
表わしている。また、各点間の補間種別と、円弧補間の
場合の中心座標も合せて記憶されている。
【００５７】ステップＳ７において、作成した工具軌跡
データをＮＣデータ記憶部１８で記憶、及びポストプロ
セッサー部１９に出力して処理を終了する。
データをＮＣデータ記憶部１８で記憶、及びポストプロ
セッサー部１９に出力して処理を終了する。
【００５８】上述の実施形態は、ＸＺ平面における加工
対象物の断面を対象としたものであるが、ＹＺ，ＸＹ平
面に関しても同手順となる。また３次元サーフェースに
ついては、ステップＳ３で半径Ｒ分オフセットした３次
元サーフェース形状の仮想輪郭形状をＸＹ，ＹＺ，ＺＸ
平面で切断し、２次元断面の仮想輪郭線としてそれぞれ
取り扱うことで上述の手法と同様に処理が可能である。
対象物の断面を対象としたものであるが、ＹＺ，ＸＹ平
面に関しても同手順となる。また３次元サーフェースに
ついては、ステップＳ３で半径Ｒ分オフセットした３次
元サーフェース形状の仮想輪郭形状をＸＹ，ＹＺ，ＺＸ
平面で切断し、２次元断面の仮想輪郭線としてそれぞれ
取り扱うことで上述の手法と同様に処理が可能である。
【００５９】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、本実施形態のように１つの機器
からなる装置に適用しても良い。また、本発明はシステ
ム或は装置にプログラムを供給することによって実施さ
れる場合にも適用できることは言うまでもない。この場
合、本発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が本発
明を構成することになる。そして、該記憶媒体からその
プログラムをシステム或は装置に読み出すことによっ
て、そのシステム或は装置が、予め定められた仕方で動
作する。
システムに適用しても、本実施形態のように１つの機器
からなる装置に適用しても良い。また、本発明はシステ
ム或は装置にプログラムを供給することによって実施さ
れる場合にも適用できることは言うまでもない。この場
合、本発明に係るプログラムを格納した記憶媒体が本発
明を構成することになる。そして、該記憶媒体からその
プログラムをシステム或は装置に読み出すことによっ
て、そのシステム或は装置が、予め定められた仕方で動
作する。
【００６０】＜実施形態の効果＞ （１）ラジアスエンドミル２５の軌跡を、ラジアスエン
ドミル２５端部のＲ部分と、仮想円筒工具２６に分けて
扱うことにより、ラジアスエンドミルの工具自体の製作
誤差、回転軸誤差、加工抵抗等による加工誤差の発生要
因を排除する工具径の補正を実現した。 （２）仮想輪郭線２８に沿って仮想円筒工具２６のエッ
ジ部分を移動させるようにしたため、補正データである
ベクトル（図９の矢印）を大きさ（Ｒ）、方向（Ｉｏに
直角）とも簡単に扱うことができた。 （３）算出した仮想円筒工具２６の大きさを利用し、仮
想輪郭線２８と仮想円筒工具２６の２つのエッジ部それ
ぞれの軌跡の座標を比較することにより、工具の迂回路
を算出したことにより、実際の切削加工においてラジア
スエンドミル２５の端部が加工対象物を必要以上に切削
するのを防止することができた。
ドミル２５端部のＲ部分と、仮想円筒工具２６に分けて
扱うことにより、ラジアスエンドミルの工具自体の製作
誤差、回転軸誤差、加工抵抗等による加工誤差の発生要
因を排除する工具径の補正を実現した。 （２）仮想輪郭線２８に沿って仮想円筒工具２６のエッ
ジ部分を移動させるようにしたため、補正データである
ベクトル（図９の矢印）を大きさ（Ｒ）、方向（Ｉｏに
直角）とも簡単に扱うことができた。 （３）算出した仮想円筒工具２６の大きさを利用し、仮
想輪郭線２８と仮想円筒工具２６の２つのエッジ部それ
ぞれの軌跡の座標を比較することにより、工具の迂回路
を算出したことにより、実際の切削加工においてラジア
スエンドミル２５の端部が加工対象物を必要以上に切削
するのを防止することができた。
【００６１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、切削部分
の端部先端に平面状の円形部とその周囲に断面形状が半
径Ｒの円弧で形成されるエッジ部とを有する切削工具の
工具径の補正が可能なＮＣデータ作成装置及びその補正
データ作成方法の提供が実現する。
の端部先端に平面状の円形部とその周囲に断面形状が半
径Ｒの円弧で形成されるエッジ部とを有する切削工具の
工具径の補正が可能なＮＣデータ作成装置及びその補正
データ作成方法の提供が実現する。
【００６２】
【図１】本発明を適用したＮＣデータ作成装置の概略を
示すブロック構成図である。
示すブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としてのＮＣデータ作成装
置のソフトウェアの処理ブロック図である。
置のソフトウェアの処理ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態としてのＮＣデータの作成
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態としてのラジアスエンドミ
ルの形状を示す図である。
ルの形状を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態としての加工対象物のＣＡ
Ｄ図形データの形状を示す図である。
Ｄ図形データの形状を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態としての加工対象物の加工
形状の輪郭線を示す図である。
形状の輪郭線を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態としての加工対象物の仮想
加工形状の輪郭線を示す図である。
加工形状の輪郭線を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態としての仮想円筒工具の軌
跡を示す図である。
跡を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態としての工具の補正方向を
付加した仮想円筒工具の軌跡を示す図である。
付加した仮想円筒工具の軌跡を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態としてのＮＣデータの例
を示す図である。
を示す図である。
【図１１】従来例としての工具軌跡と加工対象物の輪郭
形状の関係を示す図である。
形状の関係を示す図である。
【図１２】従来例としての補正方向を付加した工具軌跡
と加工対象物の輪郭形状の関係を示す図である。
と加工対象物の輪郭形状の関係を示す図である。
【図１３】従来例としてのラジアスエンドミルと加工対
象物の接触点の位置関係を示す図である。
象物の接触点の位置関係を示す図である。
【図１４】従来例としてのラジアスエンドミルと加工対
象物の接触点の位置関係を示す図である。
象物の接触点の位置関係を示す図である。
１ ＣＰＵ ２ 入力部 ３ 表示部 ４ 出力部 ５ バス ６ ＲＯＭ ７ ＲＡＭ ８ 記憶装置 ９ 通信インターフェース １０ ＮＣデータ作成装置 １１ 図形データ読み込み部 １２ 加工形状抽出部 １３ 工具入力部 １４ 工具形状記憶部 １５ 工具形状解釈部 １６ ＮＣデータ作成部 １７ 表示部 １８ ＮＣデータ記憶部 １９ ポストプロセッサー部 ２０ ＮＣ工作機械 ２１ ＣＡＤ／ＣＡＭ ＥＷＳ ２５ ラジアスエンドミル ２６ 仮想円筒工具 ２７ 加工形状の輪郭線 ２８ 仮想輪郭線
Claims (10)
- 【請求項１】 数値制御工作機械で使用するＮＣデータ
を作成するＮＣデータ作成装置において、 予め生成された加工対象物の形状データから輪郭線を抽
出する手段と、 切削部分の端部先端に、平面状の円形部とその周囲に断
面形状が半径Ｒの円弧で形成されるエッジ部とを有する
切削工具の予め生成された形状データから、その切削工
具端部のデータと仮想の円柱工具データとを算出する手
段と、 前記切削工具端部の半径Ｒ分、前記輪郭線をオフセット
した仮想の輪郭線データを算出する手段と、 その算出した仮想の輪郭線データに基づいて前記仮想の
円柱工具を移動する際の前記オフセットの方向を表わす
データを付加する手段とを備えることを特徴とする切削
工具の工具径を補正するＮＣデータ作成装置。 - 【請求項２】 前記仮想の円柱工具における端部の円形
部の大きさは、前記切削工具端部の平面状の円形部に等
しいことを特徴とする請求項１記載のＮＣデータ作成装
置。 - 【請求項３】 仮想の輪郭線データを算出する手段は、
その算出の際に前記仮想の円柱工具の移動による前記仮
想の輪郭線を越えた削りすぎを防止する迂回軌跡の算出
を行なうことを特徴とする請求項１記載のＮＣデータ作
成装置。 - 【請求項４】 前記加工対象物の形状データは、２次元
平面であることを特徴とする請求項１記載のＮＣデータ
作成装置。 - 【請求項５】 前記加工対象物の形状データが、Ｘ-Ｙ-
Ｚ系における３次元サーフェースを有する場合、その形
状データをＸＹ，ＹＺ，ＺＸ平面の何れかに平行な断面
よりそれぞれ抽出した輪郭線に基づいて前記切削工具の
工具径を補正することを特徴とする請求項１記載のＮＣ
データ作成装置。 - 【請求項６】 数値制御工作機械で使用するＮＣデータ
を作成するＮＣデータ作成装置の補正データ作成方法に
おいて、 予め生成された加工対象物の形状データから輪郭線を抽
出し、 切削部分の端部先端に、平面状の円形部とその周囲に断
面形状が半径Ｒの円弧状で形成されるエッジ部とを有す
る切削工具の予め生成された形状データから、その切削
工具端部のデータと仮想の円柱工具データとを算出し、 前記切削工具端部の半径Ｒ分、前記輪郭線をオフセット
した仮想の輪郭線データを算出し、 その算出した仮想の輪郭線データに基づいて前記仮想の
円柱工具を移動する際の前記オフセットの方向を表わす
データを付加することを特徴とする切削工具の工具径を
補正するＮＣデータ作成装置の補正データ作成方法。 - 【請求項７】 前記仮想の円柱工具における端部の円形
部の大きさは、前記切削工具端部の平面状の円形部に等
しいことを特徴とする請求項６記載のＮＣデータ作成装
置の補正データ作成方法。 - 【請求項８】 仮想の輪郭線データの算出の際、前記仮
想の円柱工具の移動による前記仮想の輪郭線を越えた削
りすぎを防止する迂回軌跡の算出を行なうことを特徴と
する請求項６記載のＮＣデータ作成装置の補正データ作
成方法。 - 【請求項９】 前記加工対象物の形状データは、２次元
平面であることを特徴とする請求項６記載のＮＣデータ
作成装置の補正データ作成方法。 - 【請求項１０】 前記加工対象物の形状データが、Ｘ-
Ｙ-Ｚ系における３次元サーフェースを有する場合、そ
の形状データをＸＹ，ＹＺ，ＺＸ平面の何れかに平行な
断面よりそれぞれ抽出した輪郭線に基づいて前記切削工
具の工具径を補正することを特徴とする請求項６記載の
ＮＣデータ作成装置の補正データ作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24017095A JP3666947B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Ｎｃデータ作成装置及びその補正データ作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24017095A JP3666947B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Ｎｃデータ作成装置及びその補正データ作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0981221A true JPH0981221A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3666947B2 JP3666947B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=17055529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24017095A Expired - Fee Related JP3666947B2 (ja) | 1995-09-19 | 1995-09-19 | Ｎｃデータ作成装置及びその補正データ作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3666947B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103869756A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-18 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 复杂平面型腔刀具可加工区域计算方法 |
| JP2018516178A (ja) * | 2015-04-20 | 2018-06-21 | ワルター マシーネンバオ ゲーエムベーハー | 材料を除去することによって工具を機械加工する方法及び装置 |
| JP2020187732A (ja) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 芝浦機械株式会社 | コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを用いたワークの加工方法、及びコンピュータプログラムを用いたワークの加工装置 |
| CN113227920A (zh) * | 2019-04-26 | 2021-08-06 | 芝浦机械株式会社 | 工件的加工方法以及工件的加工机 |
| JPWO2022138843A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 |
-
1995
- 1995-09-19 JP JP24017095A patent/JP3666947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103869756A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-18 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 复杂平面型腔刀具可加工区域计算方法 |
| CN103869756B (zh) * | 2014-03-19 | 2017-02-08 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 复杂平面型腔刀具可加工区域计算方法 |
| JP2018516178A (ja) * | 2015-04-20 | 2018-06-21 | ワルター マシーネンバオ ゲーエムベーハー | 材料を除去することによって工具を機械加工する方法及び装置 |
| US10401827B2 (en) | 2015-04-20 | 2019-09-03 | Walter Maschinenbau Gmbh | Method and device for machining a tool by removing material |
| CN113227920A (zh) * | 2019-04-26 | 2021-08-06 | 芝浦机械株式会社 | 工件的加工方法以及工件的加工机 |
| CN113227920B (zh) * | 2019-04-26 | 2023-12-01 | 芝浦机械株式会社 | 工件的加工方法以及工件的加工机 |
| JP2020187732A (ja) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 芝浦機械株式会社 | コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを用いたワークの加工方法、及びコンピュータプログラムを用いたワークの加工装置 |
| WO2020230568A1 (ja) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | 芝浦機械株式会社 | ワークの加工方法及びワークの加工装置 |
| US11938580B2 (en) | 2019-05-13 | 2024-03-26 | Shibaura Machine Co., Ltd. | Workpiece machining method and workpiece machining device |
| JPWO2022138843A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | ||
| WO2022138843A1 (ja) * | 2020-12-25 | 2022-06-30 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
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|---|---|
| JP3666947B2 (ja) | 2005-06-29 |
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