JPH10337635A - 加工方法、加工プログラム作成装置および加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具刃先位置の変化にかかわらず加工面を滑
らかに連続させるとともに、加工形状と目的形状との間
に生ずる誤差を低く抑えるようにする。 【解決手段】 まず一端の位置Ｐ２に工具１０をアプロ
ーチし、加工経路Ｔ２に従って移動させる。そして、加
工経路Ｔ２に沿って隣接する加工経路Ｔ４以外の加工経
路Ｔ６にシフトさせ、この加工経路Ｔ６に従って工具１
０を移動させる。以下同様にして、加工対象エリア２０
の全域に対して加工を行う。その後、今度は加工経路Ｔ
４の一端の位置Ｐ４に工具１０をアプローチし、上記の
動作と同様にして加工経路Ｔ４，Ｔ８，…従って工具１
０を移動させる。この加工もまた加工対象エリア２０の
全域に対して行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを工具で加
工した加工面が滑らかに連続するようにするための技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】加工対象のワークについて、その加工対
象エリアの面積が大きい等のような場合には、工具の磨
耗等を考慮して加工対象エリアを複数のエリアに分割す
る。図７（Ａ）に示す例では、ワーク３０における加工
対象エリア２０を３つのエリア２０ａ，２０ｂ，２０ｃ
に分割した場合を示す。この例では、分割されたエリア
２０ａ，２０ｂ，２０ｃごとにそれぞれ加工を行う。す
なわち、まず工具５２でエリア２０ａを加工し、工具５
４に交換した後にエリア２０ｂを加工し、さらに工具５
６に交換した後にエリア２０ｃを加工する。

【０００３】この加工方法では、図７（Ｂ）に示すよう
に加工後の加工形状２６は目的形状２４に対してある程
度の誤差（最大誤差は誤差Ｅ４）が発生する。このよう
な誤差が発生するのは、工具刃先位置が変位するためと
考えられる。この工具刃先位置の変位は、図８に示すよ
うに、次の要因等によって発生すると考えられる。 （１）主軸の高速回転に伴う工具５０の引き込み（引込
量Ｌ５０） （２）発熱に伴う主軸膨脹と主軸冷却系とのバランスが
とれるまでの間の変動（変動量Ｌ５２） （３）工具の磨耗（磨耗量Ｌ５４） （４）主軸回転停止に伴う引き込みの解放（解放量Ｌ５
６） したがって、本来は曲線６２に沿って工具刃先位置が変
わるが、上記の要因のために曲線６０に沿って工具刃先
位置が変わってしまう。

【０００４】そして、工具刃先位置が変位したまま次の
エリア（以下「次エリア」と呼ぶ。）の加工開始位置を
目的形状２４に合わせて位置決めして加工を行うと、図
７（Ｂ）に示すようにエリア間の境界に段差３２，３４
が発生する。段差３２，３４は、製品の意匠品質を劣化
させたり、ワーク３０の成形性を損なう等の問題とな
る。そのため、後工程において発生した段差３２，３４
を除去する必要がある。一方、段差３２，３４は部分的
に大きな凹凸を持つ不連続面であるため、自動研磨機に
よって加工面を滑らかに研磨することは困難である。こ
の場合、手磨きによって研磨すれば加工面を滑らかにす
ることはできるが、多大な工数を要するため実用的でな
い。

【０００５】従来では、エリア間の境界に段差が発生し
ないようにするため、次エリアにおける加工開始位置を
調整して加工を行なっていた。すなわち、前のエリア
（以下「前エリア」と呼ぶ。）における加工最終時の工
具刃先位置を記憶しておき、その記憶された工具刃先位
置に位置決めしてから次エリアの加工を開始していた。
この場合、次エリアの加工開始位置を調整する場合に
は、次のようなステップを踏む必要があった。このステ
ップを図９を参照して説明すると、次のようになる。こ
こで、「位置」という場合には、前エリアと次エリアと
では水平方向位置が異なるのは当然であるから、高さ方
向位置を意味する。 （１）前エリアにおける加工終了後に主軸を回転させた
まま工具刃先位置の測定を行う。図９の例において、前
エリアでは時刻ｔ６０に主軸を回転させ始め、時刻ｔ６
２〜ｔ６４の間を加工した後に時刻６８で主軸の回転を
停止する。この場合、時刻ｔ６６において測定される高
さＬ６０が工具刃先位置となる。 （２）工具交換して主軸を回転させた後に工具刃先位置
の変動がある程度収束するまで待機してから工具刃先位
置の測定を行う。図９の例において、次エリアでは時刻
ｔ７０に主軸を回転させ始めてからしばらく経った時刻
ｔ７２に測定を行う。この場合、高さＬ６４が工具刃先
位置となる。 （３）工具交換前後における工具刃先位置を補正する。
すなわち、前エリアの工具刃先位置（高さＬ６０）と次
エリアの工具刃先位置（高さＬ６４）との差分Ｌ６２
（＝Ｌ６０−Ｌ６４）を補正量として、工具刃先位置を
補正する。こうして、前エリアの加工終了位置と、次エ
リアの加工開始位置とが一致するので、エリア間には段
差が発生しなくなる。したがって、加工面を滑らかに連
続させることができる。

【０００６】ところが、このような測定や補正を精度良
く、しかも自動的に行うことは困難である。そのため、
操作員（マシンオペレータ）が次エリアにおける加工開
始時に、加工開始位置を調整する必要がある。したがっ
て、ＡＴＣ（自動工具交換機能）を利用してエリア間の
境界に段差が発生しないように、連続無人運転を行うの
は不可能である。その一方、工具刃先位置を非接触測定
等により、高速回転中の工具刃先位置を精度良く、さら
には自動的に測定する方法も考えられる。この方法を実
行した場合であっても、各エリアの加工が進むにつれ
て、図１０に示す誤差Ｅ６，Ｅ８，Ｅ１０のように、誤
差が次第に累積される。そのため、加工後の加工形状２
８と目的形状２４との間に生ずる誤差は許容値を越えて
しまう可能性がある。したがって、高い加工精度が要求
されるワーク３０（例えば金型）に当該加工方法を適用
するのは、完成品の歩留まりが低下する等の点で難し
い。

【０００７】なお、複数のエリアに分割して図７（Ａ）
とほぼ直交する方向、すなわち図１１に示すような方向
に沿って加工する場合において、本出願人はエリア間の
境界に段差が発生しないようにするための技術を特願平
８−２６８５７号（未公開）において提案している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、単にエリアを分割して加工すると、工具刃先位置が
変位するために図７（Ｂ）に示すようにエリア間の境界
に段差３２，３４が発生する。一方、段差をなくすため
に工具刃先位置を補正すると、加工が進むにつれて目的
形状との誤差が大きくなる。本発明はこのような点に鑑
みてなされたものであり、工具刃先位置の変化にかかわ
らず加工面を滑らかに連続させるとともに、加工形状と
目的形状との間に生ずる誤差を低く抑えることである。

【０００９】

【課題を解決するための第１の手段】請求項１に記載の
発明は、複数の加工経路に従って工具を移動させること
により、ワークの加工対象エリアを目的形状に加工する
加工方法において、ある加工経路に従って工具を移動さ
せて加工し、少なくとも１回はその加工経路に沿って隣
接する加工経路以外の次の加工経路に従って工具を移動
させて加工することを特徴とする。ここで、加工対象エ
リアの一端から他端までの間を加工する経路を「一方向
経路」と定義する。この場合において、「加工経路」と
は、１または複数の一方向経路からなる経路を意味す
る。すなわち、図１（Ａ）の場合では、経路Ｔ２，Ｔ
４，Ｔ６，…がそれぞれ加工経路に相当する。同様に、
図１（Ｂ）の場合では、経路Ｔ２０（一方向経路Ｔ２０
ａと一方向経路Ｔ２０ｂ），経路Ｔ２２（一方向経路Ｔ
２２ａと一方向経路Ｔ２２ｂ），…がそれぞれ加工経路
に相当する。なお、一端の位置と他端の位置とは通常は
異なる位置であるが、例えば同心円状に加工する場合等
では同位置になる場合もある。

【００１０】請求項１に記載の発明によれば、図１
（Ａ）において、ある加工経路Ｔ２の次には少なくとも
１回隣接しない加工経路Ｔ６に従って加工が行われ、こ
うした加工が加工対象エリア２０の全域に対して行われ
る。この場合、ある加工経路Ｔ２の次には少なくとも１
回隣接しない加工経路Ｔ６に従って加工を行うことによ
り、加工形状と目的形状との間に生ずる誤差を従来より
も低く抑えることができる。また、加工対象エリア２０
の全域に対して加工を行うことにより、工具刃先位置の
変化にかかわらず加工面を滑らかに連続させることがで
きる。

【００１１】

【課題を解決するための第２の手段】請求項２に記載の
発明は、請求項１に記載の加工方法において、その加工
経路に沿って隣接する加工経路以外の次の加工経路は、
ワークの加工対象エリアを加工するのに必要な工具本数
に基づく加工経路の数だけ離れている加工経路であるこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、ある加工
経路から次の加工経路に工具をシフトさせる場合には、
加工に必要な工具本数に基づいてシフトさせる。こうし
て工具をシフトさせながら加工すれば、最も少ない本数
の工具で、しかも加工形状と目的形状との間に生ずる誤
差を低く抑えて加工面を滑らかに連続させることができ
る。そのため、加工面の仕上げ精度をより向上させるこ
とができる。

【００１３】

【課題を解決するための第３の手段】請求項３に記載の
発明は、請求項１に記載の加工方法において、ある加工
経路から次の加工経路にシフトさせる工具のシフト方向
を所定方向とすることを特徴とする。

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、工具のシ
フト方向を所定方向に揃えて加工を行うので、工具磨耗
等による工具刃先位置の変化も同様に表れるようにな
る。そのため、加工面の仕上げ精度をより向上させるこ
とができる。

【００１５】

【課題を解決するための第４の手段】請求項４に記載の
発明は、目的形状情報に基づいて、ワークと工具との間
の相対的な位置関係を制御することにより、そのワーク
の加工対象エリアを目的形状に加工するための加工プロ
グラムを作成する加工プログラム作成装置において、そ
の目的形状情報に基づいて、複数の加工経路を生成する
経路生成手段と、その経路生成手段によって生成された
ある加工経路を選択し、少なくとも１回はその選択した
加工経路に沿って隣接する加工経路以外の加工経路を選
択する経路選択手段と、その経路選択手段によって選択
された加工経路の順に加工プログラムを生成するプログ
ラム生成手段とを有することを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、経路生成
手段によって生成された加工経路について、経路選択手
段がある加工経路の次には少なくとも１回隣接しない加
工経路を選択する。こうして選択された加工経路の順に
プログラム生成手段が加工プログラムを生成する。この
加工プログラムでは、ある加工経路の次には少なくとも
１回隣接しない加工経路に従って加工を行うので、加工
形状と目的形状との間に生ずる誤差を従来よりも低く抑
えることができる。また、この加工プログラムでは、加
工対象エリアの全域に対して加工を行うので、工具刃先
位置の変化にかかわらず加工面を滑らかに連続させるこ
とができる。

【００１７】

【課題を解決するための第５の手段】請求項５に記載の
発明は、複数の加工経路を有する加工プログラムに基づ
いて工具を移動させ、ワークの加工対象エリアを目的形
状に加工する加工装置において、その複数の加工経路の
うちある加工経路に従って工具を移動させて加工し、少
なくとも１回はその加工経路に沿って隣接する加工経路
以外の次の加工経路に従って工具を移動させて加工する
ことを特徴とする。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、加工プロ
グラムに含まれる複数の加工経路について、ある加工経
路の次には少なくとも１回隣接しない加工経路に従って
加工が行われ、こうした加工が加工対象エリアの全域に
対して行われる。この場合、ある加工経路の次には少な
くとも１回隣接しない加工経路に従って加工を行うこと
により、加工形状と目的形状との間に生ずる誤差を従来
よりも低く抑えることができる。また、加工対象エリア
の全域に対して加工を行うことにより、工具刃先位置の
変化にかかわらず加工面を滑らかに連続させることがで
きる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 〔実施の形態１〕まず実施の形態１では、ワークの加工
対象エリアの面積が大きく、通常は複数のエリアに分割
して行う加工について本発明を適用したものである。こ
の実施の形態１は、図１と図２とを参照しながら説明す
る。ここで、図１は本発明の加工方法を示す図であっ
て、図１（Ａ）には１の一方向経路からなる加工経路の
場合を、図１（Ｂ）には複数の一方向経路からなる加工
経路の場合をそれぞれ示す。図２は加工状態と加工結果
とを示す図であって、図２（Ａ）には第１工具による加
工状態を、図２（Ｂ）には第２工具による加工状態を、
図２（Ｃ）には第３工具による加工状態を、加工結果を
側面図でそれぞれ示す。

【００２０】図１（Ａ）において、加工経路Ｔ２，Ｔ
４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０，…は、ワーク３０の加工対象
エリア２０を加工するために工具１０が移動する経路で
ある。これらの加工経路Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１
０，…は、加工面積，使用する工具，必要面粗さから決
定されるピック量，工具１０の予測寿命，加工対象エリ
ア２０の全域を加工するのに必要な工具本数等に基づい
て決定される。この例では、まず一端の位置Ｐ２（加工
開始位置）に工具１０をアプローチし、加工経路Ｔ２に
従って工具１０を移動させる。そして、加工経路Ｔ２に
おける他端の位置Ｐ１０に達すると、加工経路Ｔ２に沿
って隣接する加工経路Ｔ４以外の加工経路Ｔ６の一端の
位置Ｐ１２にシフトして、この加工経路Ｔ６に従って工
具１０を移動させる。さらに、加工経路Ｔ６における他
端の位置Ｐ６に達すると、加工経路Ｔ６に沿って隣接す
る加工経路Ｔ８以外の加工経路Ｔ１０の一端の位置Ｐ８
にシフトして、この加工経路Ｔ１０に従って工具１０を
移動させる。以下同様にして、加工対象エリア２０の全
域に対して加工を行う。その後、加工経路Ｔ４の一端の
位置Ｐ４（加工開始位置）に工具１０をアプローチし、
上記の動作と同様にして加工経路Ｔ４，Ｔ８，…従って
工具１０を移動させる。この加工もまた加工対象エリア
２０の全域に対して行う。

【００２１】ここで、ワーク３０の加工対象エリア２０
を加工するために必要な工具本数が３本と判断された場
合の例を図２に示す。すなわち、３本の工具１２，１
４，１６を用いて、まず図２（Ａ）に示すように工具１
２で加工対象エリア２０の全域を加工し、次に図２
（Ｂ）に示すように工具１４で加工対象エリア２０の全
域を加工し、最後に図２（Ｃ）に示すように工具１６で
加工対象エリア２０の全域を加工する。この場合、ある
加工経路から次の加工経路に工具をシフトさせる場合に
は、工具本数に基づく加工経路の数だけ離れている加工
経路にシフトさせる。例えば、１番目の加工経路の場合
には４番目の加工経路にシフトさせ、その次には７番目
の加工経路にシフトさせ、以下同様に行う。具体的に
は、目的の面粗さを得るために必要なピック量Ａに対し
て工具本数Ｂを掛けたシフト量（Ａ×Ｂ）だけシフトさ
せる。この加工手順によって加工された結果を図２
（Ｄ）に示す。図２（Ｄ）において、は工具１２によ
り、は工具１４により、は工具１６により加工され
た位置を示す。

【００２２】次に図１（Ｂ）において、加工経路Ｔ２
０，Ｔ２２，Ｔ２４，…は、ワーク３０の加工対象エリ
ア２０を加工するために工具１０が移動する経路であ
る。これらの加工経路Ｔ２０，Ｔ２２，Ｔ２４，…もま
た、ピック量，工具１０の予測寿命，工具本数等に基づ
いて決定される。この例では、まず一端の位置Ｐ２０
（加工開始位置）に工具１０をアプローチし、加工経路
Ｔ２０ａ，Ｔ２０ｂに従って工具１０を移動させる。そ
して、加工経路Ｔ２０ｂにおける他端の位置Ｐ２２に達
すると、加工経路Ｔ２０に沿って隣接する加工経路Ｔ２
２以外の加工経路Ｔ２４の一端の位置Ｐ２６にシフトし
て、この加工経路Ｔ２４ａ，Ｔ２４ｂに従って工具１０
を移動させる。以下同様にして、加工対象エリア２０の
全域に対して加工を行う。その後、加工経路Ｔ２２の一
端の位置Ｐ２４（加工開始位置）に工具１０をアプロー
チし、上記の動作と同様にして加工経路Ｔ２２（Ｔ２２
ａ，Ｔ２２ｂ），…従って工具１０を移動させる。この
加工もまた加工対象エリア２０の全域に対して行う。

【００２３】上記の加工方法によれば、図１（Ａ）にお
いて、ある加工経路Ｔ２の次には少なくとも１回隣接し
ない加工経路Ｔ６に従って加工が行われ、こうした加工
が加工対象エリア２０の全域に対して行われる。この場
合、加工対象エリア２０の全域に対して行う加工形状は
類似形状であり、送り速度や主軸回転数等の加工条件も
同一となる。そのため、加工時間もほぽ一定となり、工
具摩耗の進行状況は、同等と考えられる。また、複数の
工具を用いて加工を行う場合には、工具交換後の回転開
始による工具の引き込み量、主軸の発熱と冷却系統との
バランスがとれるまでの初期段階での工具刃先位置の変
動等による影響を受けて変化する工具刃先位置も類似す
ると考えられる。さらに、加工対象エリア２０の全域を
一回加工するのに必要な時間が短くなるため、その間に
発生する工具刃先位置の変化に伴う誤差量は少ない。以
降の繰り返し加工においては、加工開始位置で目的形状
２４に合わせて位置決めするので、誤差量は累積されな
い。こうしたことから、ある加工経路Ｔ２の次には少な
くとも１回隣接しない加工経路Ｔ６に従って加工を行う
ことにより、工具刃先位置の変化による影響が低減され
る。したがって、加工形状と目的形状との間に生ずる誤
差を従来よりも低く抑えることができる。しかも、加工
対象エリア２０の全域に対して加工を行うことにより、
工具刃先位置の変化にかかわらず加工面を滑らかに連続
させることができる。そのため、従来では複数のエリア
に分割して加工していたために発生する段差がなくな
る。

【００２４】また、ある加工経路から次の加工経路に工
具をシフトさせる場合には、加工に必要な工具本数に基
づき、シフト量（＝ピック量Ａ×工具本数Ｂ）だけシフ
トさせる。こうしてシフトさせながら加工することによ
って、最も少ない本数の工具で、しかも加工形状と目的
形状との間に生ずる誤差を低く抑えて加工面を滑らかに
連続させることができる。そのため、加工面の仕上げ精
度をより向上させることができる。さらに、図１
（Ａ），図１（Ｂ）のそれぞれに示すように、工具のシ
フト方向を所定方向Ｄ２に揃えて加工を行えば、工具磨
耗等による工具刃先位置の変化も同様に表れるようにな
る。そのため、加工面の仕上げ精度をより向上させるこ
とができる。

【００２５】ここで、上記加工方法において、工具交換
後の工具停止状態において、工具刃先位置を測定し、工
具刃先位置を補正することにより、誤差の累積をさらに
防止することができる。すなわち、図３に示す例におい
て、加工対象エリア２０の全域に対して行う前回の加工
では時刻ｔ２に主軸を回転させ始め、時刻ｔ４〜ｔ６の
間を加工した後に時刻ｔ８で主軸の回転を停止する。次
の加工では、先に工具１０の工具刃先位置を補正する。
すなわち、主軸を停止させている時刻ｔ１０に工具刃先
位置を測定し、加工開始前段階における前後工具の工具
刃先位置の差だけ工具刃先位置を補正する。すなわち、
ＡＴＣで工具を繰り返して交換することにより発生する
誤差等によって生じるズレ量Ｌ２だけ工具刃先位置を補
正する。その後、時刻ｔ１２に主軸を回転させ始め、時
刻ｔ１４〜ｔ１６の間を加工した後に時刻ｔ１８で主軸
の回転を停止する。

【００２６】未補正のまま加工を行うと曲線４４に沿っ
て工具刃先位置が変わるが、上記補正を行なった後に加
工を行うと曲線４２に沿って工具刃先位置が変わること
になる。この工具刃先位置の変化は、前回の加工におけ
る曲線４０で示す工具刃先位置の変化とほぼ同じにな
る。したがって、加工面を滑らかに連続させるととも
に、加工形状と目的形状との間に生ずる誤差をさらに低
く抑えることである。なお、工具刃先位置の補正を行う
際には、簡易な接触式工具長測定機能により高精度な測
定が可能となる。したがって、ＡＴＣ（自動工具交換）
と自動刃先測定の活用により、連続無人運転が可能とな
る。

【００２７】なお、上記実施の形態１は複数のエリアに
分割し、複数の工具を用いて行う加工について本発明を
適用したが、ワーク３０の加工対象エリア２０の面積が
小さく、単一のエリアを単一の工具で行う加工について
本発明を同様に適用することもできる。すなわち、単一
のエリアで加工する場合であっても、複数のエリアに分
割されたと仮定して上記加工方法によって加工対象エリ
ア２０を加工すればよい。こうすれば、上記実施の形態
１と同様の効果、すなわち工具刃先位置の変化にかかわ
らず加工面を滑らかに連続させるとともに、加工形状と
目的形状との間に生ずる誤差を低く抑えることができ
る。この場合、いくつのエリアに分割されたと仮定する
かは、任意の分割値を適用することもできる。望ましく
は、ワーク３０の材質や工具１０の種類、加工条件等、
あるいは操作員の経験も考慮して最適な分割値を適用す
る。こうして、加工形状と目的形状との間に生ずる誤差
をより低く抑えることができる。

【００２８】〔実施の形態２〕次に、実施の形態２は、
実施の形態１における加工方法を実現するための加工プ
ログラムの作成方法やそのための装置構成について、図
４，図５を参照しながら説明する。ここで、図４には、
加工プログラム作成装置（あるいは加工装置）を概略的
なブロック図で示す。図５には、加工プログラム作成処
理をフローチャートで示す。なお、加工プログラムとし
ては、一般に数値制御（以下「ＮＣ」と呼ぶ。）データ
が用いられる。

【００２９】図４において、加工プログラム作成装置
（あるいは加工装置）は、制御部１００とＮＣ加工機２
００とによって構成されている。制御部１００は、ＣＰ
Ｕ（プロセッサ）１１０，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０
４，操作盤１０６，表示制御回路１１２，表示器１１
４，入出力処理回路１１６，通信制御回路１１８によっ
て構成されている。なお、ＮＣ加工機２００は一般的な
構成のものを用い、周知であるので図示および説明を省
略する。

【００３０】ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１０２に格納され
た制御プログラムに従って制御部１００の全体を制御す
る。ＲＯＭ１０２にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭ
が使用され、上記制御プログラムの他に表示器１１４に
表示する文字キャラクタ等が格納されている。ＲＡＭ１
０４はＤＲＡＭやＳＲＡＭ、あるいはフラッシュＲＡＭ
等が使用される。このＲＡＭ１０４には、目的形状デー
タ，工具本数，ＮＣデータその他の各種のデータ、ある
いは入出力信号等が格納される。操作盤１０６は操作員
が制御部１００に対して各種の指令をしたり、制御部１
００の要求に従って、目的形状データ等の所定のデータ
を入力する。なお、必要に応じてマウスやデジタイザ等
のポインティングデバイスを制御部１００に接続し、上
記所定のデータを入力してもよい。通信制御回路１１８
は、ＣＰＵ１１０からバス１０８を介して送られた通信
データをＮＣ加工機２００に送信し、あるいはＮＣ加工
機２００から送信された通信データを受信してＣＰＵ１
１０へ送るための回路である。なお、データを送受信す
る形態は有線に限らず、無線であってもよい。

【００３１】表示制御回路１１２はＣＰＵ１１０からバ
ス１０８を介して送られた表示制御データに従って、表
示器１１４の表示制御を行う回路である。入出力処理回
路１１６は、ＣＰＵ１１０からバス１０８を介して受け
た出力データを外部記憶装置１３０やＰＴＰ／ＰＴＲ
（紙テープパンチャー・リーダー）１４０に送る回路で
ある。この外部記憶装置１３０には、ＨＤ（ハードディ
スク）装置，ＦＤ（フレキシブルディスク）装置等があ
り、これらの装置によって磁気ディスク１３２（例えば
ＦＤ，光磁気ディスク，リムーバブルＨＤ等）にＮＣデ
ータ等が記録される。また、磁気ディスク１３２に記録
されたＮＣデータ等は外部記憶装置１３０によって読み
出され、入出力処理回路１１６やバス１０８を介してＣ
ＰＵ１１０等に送られる。一方、ＰＴＰ／ＰＴＲ１４０
からは紙テープ１４２にＮＣデータ等が記録される。紙
テープ１４２に記録されたＮＣデータ等も外部記憶装置
１３０の場合と同様に、ＰＴＰ／ＰＴＲ１４０によって
読み出され、入出力処理回路１１６やバス１０８を介し
てＣＰＵ１１０等に送られる。これらの磁気ディスク１
３２や紙テープ１４２は記録媒体を具体化したものであ
るが、他の記録方式による一定期間保持可能な記録媒体
であってもよい。なお、上記各構成要素は、表示器１１
４を除いていずれもバス１０８に互いに結合されてい
る。

【００３２】次に、加工プログラム作成装置における制
御部１００内で実行される処理手順について、図５を参
照しながら説明する。図５に示すプログラム作成処理
は、図４に示すＣＰＵ１１０が制御プログラムを実行す
ることによって実現される。なお、図５においてステッ
プＳ１２は経路生成手段を、ステップＳ１４は経路選択
手段を、ステップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ２０はプログラム
生成手段をそれぞれ具体化した処理ステップである。ま
た、ワーク３０の加工対象エリア２０について、加工プ
ログラムを生成するための基礎となる目的形状データ
は、予め操作盤１０６を通じてＲＡＭ１０４に格納され
ているものとする。

【００３３】図５に示すプログラム作成処理では、まず
目的形状データに基づいて、ワーク３０の加工対象エリ
ア２０を加工するために必要な工具本数を算出する［ス
テップＳ１０］。そして、目的形状データに基づいて、
加工経路に対応する加工プログラムを作成し［ステップ
Ｓ１２］、工具シフトを行う加工プログラムを作成する
［ステップＳ１４］工程を、加工対象エリア２０の全域
を加工するまで繰り返す［ステップＳ１６］。加工プロ
グラムは、例えば図４において外部記憶装置１３０を通
じて磁気ディスク１３２に作成される。また、作成され
た加工プログラムは、必要に応じて表示制御回路１１２
を通じて表示器１１４に表示してもよい。さらに、ステ
ップＳ１２，Ｓ１４，Ｓ１６を繰り返し実行することに
よって、図２に示す例では例えば図２（Ａ）に示す工具
１２による加工を実現する加工プログラムが作成され
る。

【００３４】さらに、他に加工経路がある場合には（ス
テップＳ１８のＹＥＳ）、工具交換を行う加工プログラ
ムを作成し［ステップＳ２０］、対象となる加工経路を
調整した後［ステップＳ２２］、再びステップＳ１２，
Ｓ１４，Ｓ１６を実行する。ここで、対象となる加工経
路を調整するとは、図２に示す例では前回の加工が１番
目，４番目，７番目，…の加工経路について加工プログ
ラムを作成した場合において、次の加工が２番目，５番
目，８番目，…の加工経路について加工プログラムを作
成できるように、加工開始位置を調整することである。
そして、他に加工経路がなくなったとき（ステップＳ１
８のＮＯ）、本処理手順を終了する。なお、必要に応じ
て上記ステップＳ２２の後に、工具刃先位置を補正する
加工プログラムを作成してもよい［ステップＳ２４］。

【００３５】上記の処理手順を実行すれば、目的形状デ
ータ（目的形状情報）に基づいて、ステップＳ１２（経
路生成手段，プログラム生成手段）の実行によって複数
の加工経路が生成され、加工プログラムが作成される。
また、ステップＳ１４（経路選択手段，プログラム生成
手段）の実行によって、ある加工経路を選択した後は少
なくとも１回はその選択した加工経路に沿って隣接する
加工経路以外の加工経路が選択され、加工プログラムが
作成される。こうして作成された加工プログラムに従っ
て、ＮＣ加工機２００において加工を行うことにより、
実施の形態１で示した加工方法が実現される。具体的に
は、ある加工経路の次には少なくとも１回隣接しない加
工経路に従って加工が行われ、こうした加工が加工対象
エリアの全域に対して行われる。したがって、作成され
た加工プログラムに基づいて加工すれば、工具刃先位置
の変化にかかわらず加工面を滑らかに連続させるととも
に、加工形状と目的形状との間に生ずる誤差を低く抑え
ることができる。

【００３６】〔実施の形態３〕次に、実施の形態３は、
一般的な加工プログラム作成装置によって作成された加
工プログラムに基づいて、実施の形態１における加工方
法を実現するためのデータ処理方法について、図６を参
照しながら説明する。ここで、図６には、加工プログラ
ム実行処理をフローチャートで示す。なお、このデータ
処理方法を実現するための装置の構成は、実施の形態２
における制御部１００と同様であるので、その説明を省
略する。また、加工プログラム実行処理は、加工装置に
おける制御部１００内で実行され実現される。

【００３７】図６に示すプログラム実行処理では、まず
ワーク３０の加工対象エリア２０を加工する加工プログ
ラムに基づいて、工具本数を算出する［ステップＳ３
０］。すなわち、加工プログラム中に含まれる工具交換
指令の出現回数によって、工具本数を算出する。例え
ば、図４において磁気ディスク１３２に作成されている
加工プログラムは外部記憶装置１３０によって読み出さ
れる。以下「加工プログラムに基づいて」という場合に
は、外部記憶装置１３０等によって読み出されたもので
ある。また、その加工プログラムにおいて、ＮＣデータ
で用いられる機能コードＭ０６が２回出現した場合に
は、最初に用いられる工具を考慮して工具本数は３本と
算出される。そして、加工プログラムに基づいて加工経
路に従って工具を移動させて、加工対象エリア２０を加
工する［ステップＳ３２］。例えば、図４に示す制御部
１００において、加工するための動作指令をＣＰＵ１１
０からバス１０８，通信制御回路１１８を通じてＮＣ加
工機２００に送る。ＮＣ加工機２００では制御部１００
から送られた動作指令に従って加工を行う。続いて、加
工プログラムに基づいて工具本数分だけ工具をシフトさ
せる［ステップＳ３４］工程を、加工対象エリア２０の
全域を加工するまで繰り返す［ステップＳ３６］。この
ステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３６を繰り返し実行するこ
とによって、図２に示す例では例えば図２（Ａ）に示す
工具１２による加工が行われる。

【００３８】さらに、他に加工経路があるか否かを判別
する［ステップＳ３８］。もし、他に加工経路があれば
（ＹＥＳ）、加工プログラムに基づいて工具の交換を行
い［ステップＳ４０］、加工開始位置を調整した後［ス
テップＳ４２］、再びステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ３６
を実行する。ここで、他に加工経路があるか否かはプロ
グラム停止指令、例えばＮＣデータで用いられる機能コ
ードＭ０２が出現したか否かによって判別される。ま
た、加工開始位置を調整するとは、図２に示す例では前
回の加工が１番目，４番目，７番目，…の加工経路に従
って加工した場合には、次の加工が２番目，５番目，８
番目，…の加工経路に従って加工されるように、加工開
始位置を２番目の加工経路における一端の位置に位置決
め調整することである。なお、必要に応じて加工プログ
ラムに基づき、上記ステップＳ４２の後に工具刃先位置
を補正してもよい［ステップＳ４４］。一方、ステップ
Ｓ３８において、他に加工経路がなければ（ＮＯ）本処
理手順を終了する。こうして加工プログラムに基づい
て、工具を交換しながら加工対象エリア２０の全域を加
工する。

【００３９】上記の処理手順を実行すれば、既に作成さ
れた一般的な加工プログラムに基づいて加工装置により
加工が行われる。すなわち、制御部１００から送られる
動作指令によりＮＣ加工機２００で加工を行うことによ
り、実施の形態１で示した加工方法が実現される。具体
的には、ある加工経路の次にはステップＳ３４の実行に
より少なくとも１回隣接しない加工経路に従って加工が
行われ、こうした加工が加工対象エリアの全域に対して
行われる。したがって、一般的な加工プログラムを用い
て加工を行なった場合であっても、工具刃先位置の変化
にかかわらず加工面を滑らかに連続させるとともに、加
工形状と目的形状との間に生ずる誤差を低く抑えること
ができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、工具刃先位置の変化に
かかわらず加工面を滑らかに連続させるとともに、加工
形状と目的形状との間に生ずる誤差を低く抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工方法を示す図である。

【図２】加工状態と加工結果とを示す図である。

【図３】工具の位置変化を示す図である。

【図４】加工プログラム作成装置を示す概略的なブロッ
ク図である。

【図５】加工プログラム作成処理を示すフローチャート
である。

【図６】加工プログラム実行処理を示すフローチャート
である。

【図７】工具刃先位置が変化する要因を示す図である。

【図８】従来の加工方法を示す図である。

【図９】工具の位置変化を示す図である。

【図１０】従来の加工方法による加工結果を示す図であ
る。

【図１１】従来の他の加工方法を示す図である。

【符号の説明】

１０，１２，１４，１６ 工具 ２０ 加工対象エリア ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ エリア ２４ 目的形状 ３０ ワーク １００ 制御部 ２００ ＮＣ加工機 Ｌ２ 補正量 Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８，Ｔ１０，Ｔ２０，Ｔ２２，Ｔ
２４，… 加工経路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の加工経路に従って工具を移動させ
   ることにより、ワークの加工対象エリアを目的形状に加
   工する加工方法において、 ある加工経路に従って工具を移動させて加工し、 少なくとも１回はその加工経路に沿って隣接する加工経
   路以外の次の加工経路に従って工具を移動させて加工す
   ることを特徴とする加工方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の加工方法において、 その加工経路に沿って隣接する加工経路以外の次の加工
   経路は、ワークの加工対象エリアを加工するのに必要な
   工具本数に基づく加工経路の数だけ離れている加工経路
   であることを特徴とする加工方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の加工方法において、 ある加工経路から次の加工経路にシフトさせる工具のシ
   フト方向を所定方向とすることを特徴とする加工方法。
4. 【請求項４】 目的形状情報に基づいて、ワークと工具
   との間の相対的な位置関係を制御することにより、その
   ワークの加工対象エリアを目的形状に加工するための加
   工プログラムを作成する加工プログラム作成装置におい
   て、 その目的形状情報に基づいて、複数の加工経路を生成す
   る経路生成手段と、 その経路生成手段によって生成されたある加工経路を選
   択し、少なくとも１回はその選択した加工経路に沿って
   隣接する加工経路以外の加工経路を選択する経路選択手
   段と、 その経路選択手段によって選択された加工経路の順に加
   工プログラムを生成するプログラム生成手段と、 を有することを特徴とするプログラム作成装置。
5. 【請求項５】 複数の加工経路を有する加工プログラム
   に基づいて工具を移動させ、ワークの加工対象エリアを
   目的形状に加工する加工装置において、 その複数の加工経路のうちある加工経路に従って工具を
   移動させて加工し、 少なくとも１回はその加工経路に沿って隣接する加工経
   路以外の次の加工経路に従って工具を移動させて加工す
   ることを特徴とする加工装置。