JP2004362270A - Swing angle setting device and method for cutting tool and swing angle setting program for cutting tool - Google Patents

Swing angle setting device and method for cutting tool and swing angle setting program for cutting tool Download PDF

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JP2004362270A
JP2004362270A JP2003159960A JP2003159960A JP2004362270A JP 2004362270 A JP2004362270 A JP 2004362270A JP 2003159960 A JP2003159960 A JP 2003159960A JP 2003159960 A JP2003159960 A JP 2003159960A JP 2004362270 A JP2004362270 A JP 2004362270A
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Japan
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tool
angle
machining
swing angle
contact angle
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JP2003159960A
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Yoshiteru Matsuoka
佳輝 松岡
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a swing angle setting device for setting the swing angle of a cutting tool by preventing the bias abrasion of the top end of a cutting tool from being generated, and preventing cutting from being carried out at the center of a rotary shaft. <P>SOLUTION: This swing angle setting device is provided with a tool path acquiring part 11 for acquiring the shape of a face to be worked and a tool path for working the face, a contact angle working time calculating part 12 for calculating a contact angle between the top end of the tool and the face to be worked from the shape of the face to be worked and the tool path and a working time for each contact angle, a swing angle changing part 13 for changing the swing angle of the tool in order to make the working time for each contact angle as equal as possible and an interference check part 14 for checking the interference of the tool and the object to be worked and the face to be worked. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削工具の振り角設定装置、切削工具の振り角設定方法、および切削工具の振り角設定プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
金型加工などにおける自由曲面の加工は、ボールエンドミルと称される切削工具を使用して行われている。
【0003】
従来、このような切削工具を用いた切削加工においては、被加工物体などとの干渉などがない限り、工具の振り角は常に一定のまま加工を行っている。なお、ここで振り角とは、たとえばロボットアームなどにより切削工具を保持して加工を行う場合、その工具がロボットアームなどによって保持されている角度を言い、その角度は、たとえば水平線または垂直線に対する工具の角度、あるいは被加工物や被加工面の基準となる面と工具の進入方向とのなす角などである。
【0004】
近年、コンピュータ技術の発達によって、加工する物体や面の設計形状から加工する物体や加工面との干渉の有無を検索し、干渉の無いような工具角度を保持して加工経路(工具経路とも言う)を自動設定する技術があるが、このような経路設定においても、一旦決定された工具角度(振り角)は、干渉のない限り変更されることはない(たとえば特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−261815号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の技術では、切削工具の振り角が一定のまま加工が行われるため、どうしても被加工面に対して工具先端の一部分のみ当接することになり、たとえば図20に示すように、工具101の切削刃102における被加工面との当接部分のみが偏磨耗したり、チッピングが発生したりしてしまうといった問題があった。
【0007】
また、このような偏磨耗が起こった場合、工具の切削刃全体としてはさほど磨耗していない場合でも、工具を一旦はずして研磨し直したり、または工具を新しいものと取り替えたりする必要がある。このような工具の取り替えは、被加工面の途中で行われることもあり、そのような場合には、図21に示すように、工具の交換前後で、その取り付け位置に微妙な違いが生じて、この取り付け位置の違いに起因して加工面に段差が発生してしまうといった問題もある。また、同じ取り付け位置にできたとしても、研磨作業によって、図22に示すように、切削刃自体の大きさ(曲率半径)が変わってしまうため(図示RからR’になる)、その影響により、研磨前後で加工面に段差が発生してしまうこともある。
【0008】
また、振り角が一定だと、被加工面が大きく変化するような形状の場合には、被加工面の形状によっては、工具の回転軸中心で被加工面を削り取る部分が発生してしまい、切削刃の無い部分で被加工面をむしり取ったような状態が発生し、できあがりの表面状態が悪くなってしまうといった問題もある。
【0009】
そこで、本発明の目的は、切削加工工具先端の偏磨耗が無く、かつ、回転軸中心での切削などが行われないように、加工経路に対して自動的に工具の振り角を変更することのできる切削工具の振り角設定装置、およびその方法、ならびに切削工具の振り角設定プログラムを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するための本発明は、被加工面を複数の加工領域に分割し、各加工領域ごとに設定されている加工経路における工具先端と前記被加工面との接触角および前記接触角ごとの加工時間を求め、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算する接触角加工時間算出手段と、前記接触角加工時間算出手段が求めたすべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなるように、各加工領域における前記工具の振り角を変更する振り角変更手段と、を有することを特徴とする切削工具の振り角設定装置である。
【0011】
また、上記目的を解決するための本発明は、被加工面を複数の加工領域に分割する段階と、前記複数に分割した各加工領域ごとに、設定されている加工経路における工具先端と前記被加工面との接触角および前記接触角ごとの加工時間を求め、すべての前記加工領域について前記工具の前記接触角と前記加工時間を積算する段階と、すべての前記加工領域について前記工具の前記接触角と前記加工時間を積算した加工時間のピークが最も低くなるように、各加工領域における前記工具の振り角を変更する段階と、を有することを特徴とする切削工具の振り角設定方法である。
【0012】
また、上記目的を解決するための本発明は、被加工面を複数の加工領域に分割する段階と、前記複数に分割した各加工領域ごとに、設定されている加工経路における工具先端と前記被加工面との接触角および前記接触角ごとの加工時間を求め、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算する段階と、前記すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなるように、各加工領域における前記工具の振り角を変更する段階と、を有することを特徴とする切削工具の振り角設定方法である。
【0013】
【発明の効果】
本発明によれば、切削加工を行う工具先端の偏磨耗がなくなって、工具先端にある切削刃のほぼ全体が均一に磨耗することになる。このため、加工面への負荷が少なくなり、切削刃の交換や研磨工数を少なくすることが可能となる。また、切削刃の交換や研磨工数が少なくなることで、被加工面内における途中交換が減る(またはほとんど行われなくなる)ので、工具交換による被加工面の段差発生も生じなくなる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0015】
図1は、切削工具の振り角設定装置を説明するための機能ブロック図である。
【0016】
この切削工具の振り角設定装置1は、被加工面形状とその面を加工する工具経路を取得する工具経路取得部11と、被加工面形状と工具経路から工具先端と被加工面との接触角および接触角ごとの加工時間を求める接触角加工時間算出部12と、接触角ごとの加工時間ができるだけ均等になるように工具の振り角を変更する振り角変更部13と、工具と被加工物体および被加工面との干渉をチェックする干渉チェック部14と、を有する。
【0017】
なお、この切削工具の振り角設定装置1は、実際にはコンピュータであり、各部の機能はこのコンピュータによって後述する手順を処理するため作成された流動解析プログラムが実行されることにより提供される。
【0018】
切削工具の振り角設定装置1には、コンピュータとして通常接続されているディスプレイやプリンタなどの表示装置、各種入力を行うためのキーボードやポインティングデバイス(たとえばマウス)などの入力装置、振り角変更後の加工経路データ(NCデータ)を記憶しておくための外部記憶装置(可搬式の記憶装置を含む)が接続されている(いずれも不図示)。また、切削工具の振り角設定装置1は、ネットワークにも接続されていて、このネットワークには、被加工面の形状やあらかじめ決められている加工経路などのデータの取得先となるCAD装置、および振り角変更後の加工経路データ(NCデータ)により切削加工を行う加工装置(またはそのコントローラ)が接続されている。
【0019】
各部の機能について説明する。
【0020】
工具経路取得部11は、CAD装置などから被加工物の加工前の形状データ、被加工面形状データ、工具形状データ、およびあらかじめ決められている被加工面の加工経路データ(設定されている工具振り角のデータを含む)を取得する。ここで取得した各データは、一旦コンピュータのメモリ(外部記憶装置でもよい)に記憶される。なお、加工経路データは、実際に数値制御マシンを動作させるためにすでに設計されているNCデータを読み込むようにしてもよい。
【0021】
接触角加工時間算出部12は、接触角加工時間算出手段として機能するものであり、工具経路取得部11が取得し、記憶した被加工面の形状データと加工経路データから、加工経路における工具先端の切削刃と被加工面との接触角ごとの加工時間を求め、さらに、すべての加工領域について工具の接触角と加工時間の関係を積算する。
【0022】
ここで、この加工経路における工具と被加工面との接触角ごとの加工時間の求め方について説明する。
【0023】
図2は一般的なボールエンドミルの刃先形状を示す概略図である。
【0024】
図示するように、ボールエンドミル101の刃先形状は、先端がほぼ円形でありその周囲に切削刃102が形成されている。
【0025】
ここでまず、工具の振り角および接触角について定義する。図3は振り角を説明するための説明図であり、図4は接触角を説明するための説明図である。
【0026】
本実施の形態において、振り角は、図3に示すように、垂直線Hに対する工具中心軸Sの傾きを振り角αとする。一方、接触角は、図4に示すように、工具中心軸Sと被加工面との接触線Cとのなす角を接触角βとする。なお被加工面との接触線Cは、工具の切削刃102の曲率半径中心Oから被加工面に接触している点Pまでの線である。
【0027】
図5は被加工面の形状を示す概略図であり、図6は加工経路における工具と被加工面との接触角ごとの加工時間の求め方を説明するための説明図である。
【0028】
被加工面は、図5(a)に示すように、なだらかに形状変化する自由曲面である。このような自由曲面の場合、工具の振り角が一定であると、工具経路を進行するにしたがって工具の接触角が変化する。ここでは、この被加工面を複数の加工領域に分割して(図示する場合には第1加工領域から第9加工領域)それぞれの加工領域ごとに、工具の接触角ごとの加工時間を求める。なお、各加工領域における加工経路は、たとえば図5(b)に示すように、一筆書きのごとくつながっており、これが全加工領域において連続している。
【0029】
工具の接触角ごとの加工時間は、図6に示すように、一つの領域について、接触角が、たとえば1度変化するごとにその接触角での加工時間を求めて、同じ接触角の加工時間を累積することで、接触角1度ごとの加工時間が得られる。
【0030】
すなわち、図6に示すように、接触角βから(β+1)に1度接触角が変化するまで加工時間をt1、次に加工経路が進行することで接触角が(β+1)から(β+2)になるまでの加工時間をt2、次に接触角がβ+2から再びβ+1になるまでの加工時間をt3、…とすると、図7(a)に示すように、それぞれの変化域ごとの加工時間が分かるので、これを図7(b)に示すように、同じ接触角の変化域ごとに積算することで、すべての加工領域について工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が求まる。
【0031】
それぞれの加工時間自体は、通常加工経路上で工具を移動させる速度は一定であるので、その移動速度と、加工経路上の接触角が1度変化する間の距離をかけることで求めることができる。また、接触角自体は、加工経路上の面形状と工具の接触点位置から求める。
【0032】
なお、求める接触角の角度は1度に限定されるものではなく、小さな角度とすることでより精密な接触角ごとの加工時間を求めることが可能である。
【0033】
図8は工具の接触角と加工時間の関係を示すグラフである。
【0034】
図8(a)に示すように、工具の接触角を1度ごとに累積すると、角度ごとに飛び飛びの加工時間となるので、これを図8(b)に示すように各角度域の中点を結んでなだらかな線として表す。
【0035】
このような工具の接触角と加工時間の関係を、図5(a)に示した被加工面を複数に分割したそれぞれの加工領域ごとに求める。図9は、すべての加工領域について工具の接触角と加工時間の関係を求めた結果を示すグラフである。
【0036】
振り角変更部13は、振り角変更手段として機能するものであり、上記のようにして接触角加工時間算出部12が求めた工具の接触角と加工時間の関係から、工具の切削刃102ができるだけ均等に被加工面と当接するように工具の振り角を変更して設定する。
【0037】
この工具振り角の変更は、分割された各加工領域ごとに工具の振り角を変えることによって、被加工面全体として工具の切削刃102がほぼ均等に被加工面に当たるようにする。ただし、工具の振り角を変えることで、ムシレの発生が懸念される工具軸中心部で被加工面と接触しない接触角となるように設定する。
【0038】
図10は、先に図9に示したすべての加工領域について工具の接触角と加工時間の関係をさらに積算したグラフである。
【0039】
この図から分かるように、振り角一定で全加工領域を加工した場合は、全加工領域について積算した加工時間の曲線Aの頂点APが高く突出しており、このような突出した頂点APが現れている場合に、頂点APの接触角で被加工面と接している切削刃部分が偏磨耗することになる。
【0040】
したがって、図11に示すように、この曲線Aの山の頂点APの高さが低くなるように、すなわち、すべての加工領域について工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなるように、各加工領域における接触角ごとの加工時間を平準化することで、偏磨耗を防止することができる。
【0041】
そこで、振り角変更部13は、積算した加工時間の曲線Aの山の頂点APができるだけ低くなるように、各加工領域ごとに振り角を変更して、適切な工具振り角を設定する。またこのとき、同時に工具の振り角範囲ができるだけ狭くなるようにする。
【0042】
このための具体的な手法としては、たとえば、第1加工領域から第9加工領域まで工具振り角を所定の刻み角度(たとえば1度)ずつ変えて、その角度により各加工領域ごとに接触角がどのように変化したかを、接触角加工時間算出部12に算出させ、再び全加工領域について積算した加工時間の曲線描いて、これを工具振り角が最小値から最大値まで変えながら総当たりで行って、最も曲線の山が低くなり、かつ、工具振り悪範囲が狭くなる振り角を見つける方法である。
【0043】
ここで、工具振り角の最小値は、ムシレ防止の観点からムシレが発生しない接触角とする。これには、図12(a)に示すように、被加工面に対して工具中心軸近傍が当たる場合にムシレが発生するので、工具振れ角αの初期値をθ、このときの接触角をγとすると、ムシレが発生する接触角は、0度からγまでとなる。そこで、ムシレが発生しない工具振り角は、図12(b)に示すように、θ+γ−βの範囲となる。したがって、工具振り角を変更する際の最小値は、θ+γ−βからとなる。なお、通常、γは接触角が0度に近い範囲であるが、工具の大きさ(切削刃102の曲率半径)によって異なるので、工具ごとにあらかじめ決めておく。
【0044】
一方、工具振り角の最大値は、あらかじめ干渉チェック部14によって、各加工領域ごとに被加工物および被加工面の形状から、工具をどの程度まで傾けても被加工物および被加工面と干渉しないかを求めておいて、その干渉しない限度の角度とする。このように事前に工具の干渉状態を求めることで、工具振り角の変更際には、この干渉チェックの値が工具振り角を変更する際の最大値として利用することができる。したがって、干渉が予想される形状の場合は、干渉領域について工具振り角を設定することが無くなるので、総当たり工具振り角の変更作業の時間を少なくすることができる。なお、この干渉チェックの際の最大工具傾き(すなわち工具振り角の最大値)は、90度である。また、工具の傾き方向によっては、この干渉チェックによる工具の傾きが工具振り角の最小値となる場合もある。
【0045】
したがって、振り角を変更できる可能範囲は、ムシレの発生が無く、かつ、干渉のない範囲となる。
【0046】
図13は、このような総当たりにより、工具の振れ角を変更した場合の一例を示す図面である。図では、積算した加工時間の曲線の頂点がほぼ同じ程度の2つの場合である。第1の場合は、各加工領域ごとの接触角の変化が大きく、それぞれの加工領域が飛び飛びとなっている場合である。一方、第2の場合は、各加工領域の接触角がほぼつながっている場合である。
【0047】
このように、積算した加工時間の曲線の山の頂点がほぼ同じ場合でも、各加工領域の接触角は大きく違ってくるので、本実施の形態では、できるだけ工具振り角の範囲が狭い方として、第2の場合を採用する。これは、飛び飛びの接触角を持つようになると、工具の切削刃102が全体としてとびとびの磨耗して好ましくないので、そのような変則的な磨耗が起きないようにするためである。
【0048】
干渉チェック部14は、各経路上において、被加工物体や加工面、あるいは他の物体と工具とが干渉しないどうかをチェックする。この干渉チェック部14における干渉チェックは、上記の通り、工具振り角の変更前の段階であらかじめ各加工領域ごとに干渉が予想される工具振り角を、被加工物および被加工面の設計データと工具形状から求めるほか、工具振り角の変更後すべての加工領域について他の物体などとの干渉の有無をチェックする。
【0049】
次に、切削工具の振り角設定装置1による工具の振り角を変更処理の手順を説明する。
【0050】
図14は、工具の振り角を変更する全体の処理手順を示すフローチャートであり、図15は、工具振り角変更の処理手順を示すフローチャートである。
【0051】
まず、図14を参照して全体の処理手順を説明する。
【0052】
まず、工具経路取得部11が、CAD装置などから、被加工物体形状、被加工面形状、工具形状、およびあらかじめ設定されているか工具経路を取得する(S1)。
【0053】
続いて、接触角加工時間算出部12が、取得した被加工面の形状データから、被加工面を複数の加工領域に分割する(S2)。ここで分割の基準としては、たとえば、各加工経路の長さが同じになるように分割したり、各加工領域の面積が同じになるように分割する。
【0054】
続いて、工具の振り角を変更、設定する(S3)。なお、この処理の詳細については後述する。
【0055】
続いて、干渉チェック部14が、最終的に設定された振り角による全加工経路において干渉がないか否かをチェックする(S4)。この干渉チェックでは、最終的に、工具と被加工物、被加工面、および他の物体(たとえば被加工物を保持するためのクランプ冶具などとの干渉をチェックする処理であるが、先に説明したように、振り角変更の際に工具の振り角変更可能範囲としてすでに干渉の有無は織り込み済みであるため、通常、ここで干渉が検出されることはない。したがって、ここで干渉があると検出された場合には、何らかのエラーが考えられるためその旨を出力して(S5)、処理を終了する。一方、干渉がなければ、変更後の工具振り角が設定された加工経路データを出力して(S6)、処理を終了する。
【0056】
次に、図15を参照して工具振り角の変更、設定の処理手順を説明する。
【0057】
ここでは、まず初めに、各加工領域における振り角の設定可能範囲を算出する(S11)。振り角の設定可能範囲は、接触角加工時間算出部12が加工領域ごとにムシレ発生がない最小の角度を求め、干渉チェック部14が加工領域ごとに干渉の発生しない最大角度を求める。
【0058】
続いて、接触角加工時間算出部12が各加工領域における初期振り角での接触角と加工時間の関係を求める(S12)。これにより、たとえば、図16に示すように、各加工領域の接触角と加工時間の関係が求まり、さらに先に設定された設定可能範囲が加わることになる。
【0059】
続いて、振り角変更部13が、nの初期値として1を設定し(S13)、続いて、第n加工領域の振り角の初期値としてステップS11で求められた第n加工領域の振り角設定可能範囲の最小値を設定する(S14)。
【0060】
続いて、振り角変更部13が、第n加工領域について、振り角を所定角度(たとえば1度)加算して変更する(S15)。
【0061】
続いて、変更した振り角によって再び接触角加工時間算出部12により接触角と加工時間の関係を求め(実際には、振り角を変更した第n加工領域についてだけ求めればよい)、全加工領域の接触角ごとに積算した加工時間を求め、記憶する(S16)。これにより、たとえば図17に示すように、第n加工領域の振り角を変更した後の接触角と加工時間の関係および全加工領域の接触角ごとの積算した加工時間が求まる。
【0062】
続いて、第n加工領域において振り角が変更可能設定の最大値に達したか否かを判断し(S17)、達していなければステップS15へ戻り処理を継続する。一方、第n加工領域において振り角が変更可能設定の最大値に達した場合には、求められた全加工領域の接触角ごとの積算した加工時間の曲線の頂点が最も低く、かつ、全加工領域の振り角の範囲が最も狭くなった振り角を、第n加工領域の振り角として設定する(S18)。
【0063】
続いて、nが加工領域数の最大値に達したか否かを判断し(S19)、達していなければnをインクリメントし(S20)、ステップS14へ戻り処理を継続する。一方、nが加工領域数の最大値に達したなら、続いて、全加工領域の振り角を加工経路データに設定し、加工経路データとして出力する(S21)。これにより、総当たりによる各加工領域の振り角の変更とその中ですべての加工領域を接触角ごとに積算した加工時間の曲線の頂点が最も低く、かつ、振り角の範囲が最も狭い振り角の組み合わせが決定される。ここで決定された各加工領域の振り角変更後の接触角と加工時間の関係および全加工領域の接触角ごとの積算した加工時間の一例を、図18に示す。
【0064】
以降、先に説明したメインルーチンのステップS4へ戻る。
【0065】
以上、本実施の形態によれば、図19に示すように、従来、振り角一定で切削加工を行った場合に発生していた偏磨耗がなくなって、切削刃102のほぼ全体が均一に磨耗することになる。このため、加工面への負荷が少なくなり、切削刃102の交換や研磨工数を少なくすることが可能となる。また、切削刃102の交換や研磨工数が少なくなることで、被加工面内における途中交換が減る(またはほとんど行われなくなる)ので、工具交換による被加工面の段差発生なども発生しなくなる。
【0066】
また、本実施の形態においては、工具振り角変更の際には、工具の中心軸近傍で被加工面をむしり取ったような加工とならないように工具振り角の変更可能範囲を設定することとしたので、工具中心軸近傍での加工が行われなくなり、常に良好な加工面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】切削工具の振り角設定装置を説明するための機能ブロック図である。
【図2】一般的なボールエンドミルの刃先形状を示す概略図である。
【図3】振り角を説明するための説明図である。
【図4】接触角を説明するための説明図である。
【図5】被加工面の形状を示す概略図である。
【図6】加工経路における工具と被加工面との接触角ごとの加工時間の求め方を説明するための説明図である。
【図7】接触角の変化域ごとの加工時間とその積算を説明するための説明図である。
【図8】工具の接触角と加工時間の関係を示すグラフである。
【図9】加工領域について工具の接触角と加工時間の関係を求めた結果を示すグラフである。
【図10】図9に示したすべての加工領域について工具の接触角と加工時間の関係をさらに積算したグラフである。
【図11】各加工領域の接触角ごとの加工時間を平準化を説明する説明図である。
【図12】からムシレが発生しない接触角を説明する説明図である。
【図13】総当たりにより、工具の振れ角を変更した場合の一例を示す図面である。
【図14】工具の振り角を変更する全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図15】工具振り角変更の処理手順を示すフローチャートである。
【図16】各加工領域の接触角と加工時間の関係、および設定された設定可能範囲の一例を示す図面である。
【図17】第n加工領域の振り角を変更した後の接触角と加工時間の関係および全加工領域の接触角ごとの積算した加工時間の一例を示す図面である。
【図18】決定された各加工領域の振り角変更後の接触角と加工時間の関係および全加工領域の接触角ごとの積算した加工時間の一例を示す図面である。
【図19】工具切削刃の偏磨耗がなくなった状態を示す図面である。
【図20】従来の工具切削刃における偏磨耗およびチッピングの発生を示す図面である。
【図21】従来の工具の交換前後で発生する取り付け位置の違いを説明する説明図である。
【図22】従来の工具の研磨作業による切削刃自体の大きさ違いを説明するための図面である。
【符号の説明】
1…角設定装置、
11…工具経路取得部、
12…接触角加工時間算出部、
13…角変更部、
14…干渉チェック部、
101…ボールエンドミル、
102…切削刃。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting tool swing angle setting device, a cutting tool swing angle setting method, and a cutting tool swing angle setting program.
[0002]
[Prior art]
Processing of a free-form surface in die processing or the like is performed using a cutting tool called a ball end mill.
[0003]
Conventionally, in a cutting process using such a cutting tool, as long as there is no interference with a workpiece or the like, the machining is performed while the swing angle of the tool is always constant. Here, the swing angle refers to an angle at which the tool is held by a robot arm or the like when performing machining while holding a cutting tool by a robot arm or the like, and the angle is, for example, with respect to a horizontal line or a vertical line. This is the angle of the tool, or the angle between the reference direction of the workpiece or the workpiece surface and the approach direction of the tool.
[0004]
In recent years, with the development of computer technology, the presence or absence of interference with the object to be machined or the machined surface has been searched from the design shape of the object to be machined or the surface, and the machining path (also referred to as the tool path) while maintaining the tool angle so that there is no interference. ) Is automatically set, but even in such a path setting, the once determined tool angle (swing angle) is not changed unless there is interference (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-261815
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the related art, since the machining is performed while the swing angle of the cutting tool is constant, only a part of the tool tip comes into contact with the surface to be machined. For example, as shown in FIG. There has been a problem that only the portion of the cutting blade 102 that is in contact with the processing surface of the cutting blade 102 is unevenly worn or chipping occurs.
[0007]
Further, when such uneven wear occurs, it is necessary to remove the tool once and re-polish it or to replace the tool with a new one even if the cutting blade of the tool is not much worn as a whole. Such tool replacement may be performed in the middle of the work surface, and in such a case, as shown in FIG. However, there is also a problem that a step is generated on the processing surface due to the difference in the mounting position. Further, even if the same mounting position is obtained, the size (curvature radius) of the cutting blade itself changes (as shown in FIG. 22 from R to R ′) due to the polishing operation, as shown in FIG. In addition, a step may occur on the processed surface before and after polishing.
[0008]
Also, if the swing angle is constant, in the case of a shape in which the surface to be machined changes greatly, depending on the shape of the surface to be machined, there is a portion that cuts the surface to be machined at the center of the rotation axis of the tool, There is also a problem that a state in which the surface to be processed is peeled off in a portion without a cutting blade occurs, and the finished surface state is deteriorated.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to automatically change the swing angle of a tool with respect to a machining path so that there is no uneven wear at the tip of a cutting tool and cutting is not performed around the rotation axis. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cutting tool swing angle setting device and method capable of performing the same, and a cutting tool swing angle setting program.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the above object divides a work surface into a plurality of work regions, and forms a contact angle between the tool tip and the work surface in a work path set for each work region and the contact angle. Contact time machining time calculating means for calculating the machining time for each contact angle of the tool for all the machining areas, and the contact angle machining time calculating means for all the machining areas determined by the contact angle machining time calculation means Swing angle changing means for changing the swing angle of the tool in each machining area so that the machining time obtained by accumulating the machining time for each contact angle of the tool is minimized. Setting device.
[0011]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for dividing a surface to be processed into a plurality of processing areas, and for each of the plurality of divided processing areas, the tool tip and the workpiece in a set processing path. Determining a contact angle with a machining surface and machining time for each contact angle, integrating the contact angle and the machining time of the tool for all machining areas, and contacting the tool for all machining areas. Changing the swing angle of the tool in each machining area so that the peak of the machining time obtained by integrating the angle and the machining time is the lowest, wherein the swing angle setting method of the cutting tool is provided. .
[0012]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for dividing a surface to be processed into a plurality of processing areas, and for each of the plurality of divided processing areas, the tool tip and the workpiece in a set processing path. Determining a contact angle with a machining surface and machining time for each contact angle, integrating the machining time for each contact angle of the tool for all machining areas, and contact angles of the tool for all the machining areas; Changing the swing angle of the tool in each machining area so that the machining time obtained by integrating the machining times of the respective tools is minimized.
[0013]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the uneven wear of the tool tip which performs a cutting process is eliminated, and almost the whole cutting blade in a tool tip will wear uniformly. For this reason, the load on the machined surface is reduced, and replacement of the cutting blade and the number of polishing steps can be reduced. In addition, since the replacement of the cutting blade and the number of polishing steps are reduced, the number of intermediate replacements in the surface to be processed is reduced (or hardly performed), so that no step is generated on the surface to be processed due to the tool replacement.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining a swing angle setting device of a cutting tool.
[0016]
The swing angle setting device 1 for a cutting tool includes a tool path acquisition unit 11 that acquires a shape of a processing surface and a tool path for processing the surface, and a contact between a tool tip and a processing surface based on the processing surface shape and the tool path. A contact angle machining time calculation unit 12 for calculating a machining time for each angle and a contact angle; a swing angle changing unit 13 for changing a tool swing angle so that the machining time for each contact angle is as uniform as possible; An interference check unit 14 for checking interference between the object and the surface to be processed.
[0017]
The swing angle setting device 1 of the cutting tool is actually a computer, and the functions of each unit are provided by executing a flow analysis program created for processing a procedure described later by the computer.
[0018]
The swing angle setting device 1 for the cutting tool includes a display device such as a display or a printer which is usually connected as a computer, an input device such as a keyboard or a pointing device (for example, a mouse) for performing various inputs, and a device after changing the swing angle. An external storage device (including a portable storage device) for storing machining path data (NC data) is connected (both are not shown). Further, the swing angle setting device 1 of the cutting tool is also connected to a network, and the network includes a CAD device that is a data acquisition destination such as a shape of a surface to be processed and a predetermined processing path; A processing device (or a controller thereof) that performs a cutting process based on the processing path data (NC data) after the swing angle is changed is connected.
[0019]
The function of each unit will be described.
[0020]
The tool path acquisition unit 11 receives, from a CAD device or the like, shape data before processing the workpiece, processed surface shape data, tool shape data, and predetermined processing path data of the processed surface (the preset tool path data). (Including swing angle data). Each data acquired here is temporarily stored in the memory of the computer (or an external storage device). The machining path data may read NC data already designed to actually operate the numerical control machine.
[0021]
The contact angle processing time calculation unit 12 functions as a contact angle processing time calculation unit. The contact angle processing time calculation unit 12 obtains the tool tip in the processing path from the shape data of the processing surface and the processing path data acquired and stored by the tool path acquisition unit 11. The machining time for each contact angle between the cutting blade and the surface to be machined is obtained, and the relationship between the contact angle of the tool and the machining time is integrated for all machining areas.
[0022]
Here, a method of obtaining a processing time for each contact angle between the tool and the processing surface in this processing path will be described.
[0023]
FIG. 2 is a schematic view showing the shape of the cutting edge of a general ball end mill.
[0024]
As shown in the figure, the tip of the ball end mill 101 has a substantially circular tip, and a cutting blade 102 is formed around the tip.
[0025]
Here, first, the swing angle and the contact angle of the tool are defined. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a swing angle, and FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a contact angle.
[0026]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the tilt angle of the tool center axis S with respect to the vertical line H is defined as the tilt angle α. On the other hand, as shown in FIG. 4, the contact angle between the tool center axis S and the contact line C between the workpiece surface is the contact angle β. The contact line C with the surface to be processed is a line from the center of curvature radius O of the cutting blade 102 of the tool to the point P in contact with the surface to be processed.
[0027]
FIG. 5 is a schematic diagram showing the shape of the surface to be processed, and FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining how to obtain a processing time for each contact angle between the tool and the surface to be processed in the processing path.
[0028]
The work surface is a free-form surface whose shape changes gently, as shown in FIG. In the case of such a free-form surface, if the swing angle of the tool is constant, the contact angle of the tool changes as the tool travels along the tool path. Here, the processing surface is divided into a plurality of processing areas (in the case shown, the first processing area to the ninth processing area), and the processing time for each contact angle of the tool is obtained for each processing area. The processing paths in each processing area are connected like a single stroke as shown in FIG. 5B, for example, and are continuous in all the processing areas.
[0029]
The machining time for each contact angle of the tool is, as shown in FIG. 6, the machining time at the contact angle for each region, for example, every time the contact angle changes by one degree. Are accumulated, the processing time for each contact angle of 1 degree can be obtained.
[0030]
That is, as shown in FIG. 6, the processing time is t1 until the contact angle changes once from the contact angle β to (β + 1), and then the contact angle changes from (β + 1) to (β + 2) as the processing path proceeds. Assuming that the processing time until the contact angle becomes t2 and then the processing time until the contact angle changes from β + 2 to β + 1 again is t3,..., The processing time for each change region can be obtained as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7B, by multiplying the tool time for each change area of the same contact angle as shown in FIG.
[0031]
Since the speed of moving the tool on the machining path is usually constant, each machining time itself can be obtained by multiplying the moving speed by the distance during which the contact angle on the machining path changes by 1 degree. . Further, the contact angle itself is obtained from the surface shape on the machining path and the contact point position of the tool.
[0032]
Note that the angle of the contact angle to be obtained is not limited to 1 degree, and it is possible to obtain a more precise processing time for each contact angle by setting the angle to a small angle.
[0033]
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the contact angle of the tool and the processing time.
[0034]
As shown in FIG. 8A, if the contact angle of the tool is accumulated every 1 degree, the machining time becomes discrete for each angle, and this is taken as the middle point of each angle range as shown in FIG. 8B. To represent a gentle line.
[0035]
Such a relationship between the contact angle of the tool and the machining time is obtained for each machining area obtained by dividing the surface to be machined shown in FIG. FIG. 9 is a graph showing the result of obtaining the relationship between the tool contact angle and the processing time for all the processing areas.
[0036]
The swing angle changing unit 13 functions as a swing angle changing unit. Based on the relationship between the contact angle of the tool and the machining time obtained by the contact angle machining time calculation unit 12 as described above, the cutting blade 102 of the tool is used. Change and set the swing angle of the tool so that it contacts the work surface as evenly as possible.
[0037]
The change of the tool swing angle is performed by changing the tool swing angle for each of the divided machining areas so that the cutting blade 102 of the tool hits the work surface almost uniformly over the entire work surface. However, by changing the swing angle of the tool, the contact angle is set so as not to come into contact with the surface to be machined at the center of the tool axis where the occurrence of wrinkles is concerned.
[0038]
FIG. 10 is a graph in which the relationship between the contact angle of the tool and the processing time is further integrated for all the processing areas shown in FIG.
[0039]
As can be seen from this figure, when the entire machining area is machined with a constant swing angle, the vertex AP of the curve A of the machining time integrated for all machining areas protrudes high, and such a protruding vertex AP appears. In this case, the cutting blade portion that is in contact with the surface to be processed at the contact angle of the vertex AP is partially worn.
[0040]
Therefore, as shown in FIG. 11, the height of the peak AP of the peak of the curve A becomes lower, that is, the processing time obtained by integrating the processing time for each contact angle of the tool in all the processing areas becomes the shortest. By leveling the processing time for each contact angle in each processing area, uneven wear can be prevented.
[0041]
Therefore, the swing angle changing unit 13 changes the swing angle for each machining area and sets an appropriate tool swing angle so that the peak AP of the peak of the curve A of the integrated machining time is as low as possible. At the same time, the swing angle range of the tool is made as narrow as possible.
[0042]
As a specific method for this, for example, the tool swing angle is changed by a predetermined step angle (for example, 1 degree) from the first processing area to the ninth processing area, and the contact angle is changed for each processing area by the angle. The contact angle processing time calculation unit 12 calculates how the change has occurred, draws a curve of the processing time integrated for all the processing areas again, and changes the tool swing angle from the minimum value to the maximum value in a round-robin manner. This method is to find the swing angle at which the peak of the curve becomes the lowest and the tool swing range is narrowed.
[0043]
Here, the minimum value of the tool swing angle is a contact angle at which no wobbling occurs from the viewpoint of wobbling prevention. In this case, as shown in FIG. 12A, when the vicinity of the center axis of the tool hits the surface to be machined, a streak occurs. Therefore, the initial value of the tool deflection angle α is θ, and the contact angle at this time is Assuming that γ, the contact angle at which stuffiness occurs ranges from 0 degrees to γ. Therefore, the tool swing angle at which no warpage occurs is in the range of θ + γ−β, as shown in FIG. Therefore, the minimum value when changing the tool swing angle is θ + γ−β. Normally, γ is a range in which the contact angle is close to 0 °, but since it depends on the size of the tool (the radius of curvature of the cutting blade 102), γ is determined in advance for each tool.
[0044]
On the other hand, the maximum value of the tool swing angle is determined in advance by the interference check unit 14 from the shape of the workpiece and the processing surface for each processing area, regardless of how much the tool is tilted. Is determined, and the angle is set so as not to interfere. By determining the interference state of the tool in advance in this way, when the tool swing angle is changed, the value of this interference check can be used as the maximum value when the tool swing angle is changed. Therefore, in the case of a shape in which interference is expected, since the tool swing angle is not set for the interference area, the time for changing the brute force tool swing angle can be reduced. Note that the maximum tool inclination (that is, the maximum value of the tool swing angle) at the time of this interference check is 90 degrees. Further, depending on the inclination direction of the tool, the inclination of the tool by the interference check may be the minimum value of the tool swing angle.
[0045]
Therefore, the range in which the swing angle can be changed is a range in which no warpage occurs and no interference occurs.
[0046]
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a case where the deflection angle of the tool is changed by such a round robin. In the figure, there are two cases where the vertices of the curve of the integrated machining time are approximately the same. The first case is a case where the change in the contact angle for each processing area is large and each processing area is discrete. On the other hand, the second case is a case where the contact angles of the respective processing regions are almost connected.
[0047]
As described above, even when the peaks of the peaks of the curve of the integrated machining time are substantially the same, the contact angles of the respective machining regions are greatly different. The second case is adopted. This is to prevent such irregular wear because the cutting edge 102 of the tool is undesirably worn as a whole if it has a discrete contact angle.
[0048]
The interference check unit 14 checks whether a tool does not interfere with a workpiece, a machined surface, or another object on each path. As described above, the interference check in the interference check unit 14 is performed by setting the tool swing angle at which interference is expected for each machining region in advance before the change of the tool swing angle with the design data of the workpiece and the workpiece surface. In addition to obtaining from the tool shape, the presence or absence of interference with other objects is checked in all machining areas after the tool swing angle is changed.
[0049]
Next, the procedure of the processing for changing the tool swing angle by the cutting tool swing angle setting device 1 will be described.
[0050]
FIG. 14 is a flowchart showing the overall procedure for changing the tool swing angle, and FIG. 15 is a flowchart showing the procedure for changing the tool swing angle.
[0051]
First, the overall processing procedure will be described with reference to FIG.
[0052]
First, the tool path obtaining unit 11 obtains a workpiece shape, a workpiece surface shape, a tool shape, and a preset tool path from a CAD device or the like (S1).
[0053]
Subsequently, the contact angle processing time calculation unit 12 divides the processing surface into a plurality of processing regions based on the acquired shape data of the processing surface (S2). Here, as a criterion for division, for example, division is performed so that the length of each processing path is the same, or division is performed so that the area of each processing region is the same.
[0054]
Subsequently, the swing angle of the tool is changed and set (S3). The details of this process will be described later.
[0055]
Subsequently, the interference check unit 14 checks whether or not there is interference in all the machining paths based on the finally set swing angle (S4). This interference check is a process of finally checking the interference between the tool and the workpiece, the workpiece surface, and other objects (for example, a clamp jig for holding the workpiece). As described above, since the presence or absence of interference has already been included in the swing angle changeable range of the tool when changing the swing angle, the interference is not normally detected here. If it is detected, some error is considered, so that the error is output (S5), and the processing is terminated, while if there is no interference, the processing path data in which the changed tool swing angle is set is output. Then (S6), the process ends.
[0056]
Next, a procedure for changing and setting the tool swing angle will be described with reference to FIG.
[0057]
Here, first, the settable range of the swing angle in each processing area is calculated (S11). As for the settable range of the swing angle, the contact angle processing time calculation unit 12 obtains a minimum angle at which no warpage occurs for each processing area, and the interference check unit 14 obtains a maximum angle at which no interference occurs for each processing area.
[0058]
Subsequently, the contact angle processing time calculation unit 12 obtains the relationship between the contact angle at the initial swing angle and the processing time in each processing area (S12). Thereby, for example, as shown in FIG. 16, the relationship between the contact angle of each processing region and the processing time is obtained, and the previously settable range is added.
[0059]
Subsequently, the swing angle changing unit 13 sets 1 as the initial value of n (S13), and subsequently, the swing angle of the n-th machining area obtained in step S11 as the initial value of the swing angle of the n-th machining area. The minimum value of the settable range is set (S14).
[0060]
Subsequently, the swing angle changing unit 13 changes the swing angle by adding a predetermined angle (for example, 1 degree) to the n-th machining area (S15).
[0061]
Then, the relationship between the contact angle and the processing time is obtained again by the contact angle processing time calculation unit 12 based on the changed swing angle (actually, it is sufficient to obtain only the relationship between the n-th processing area with the changed swing angle) and the entire processing area. The processing time integrated for each contact angle is obtained and stored (S16). Thereby, for example, as shown in FIG. 17, the relationship between the contact angle after changing the swing angle of the n-th processing area and the processing time and the integrated processing time for each contact angle in all the processing areas are obtained.
[0062]
Subsequently, it is determined whether or not the swing angle has reached the maximum value of the changeable setting in the n-th machining area (S17), and if not, the process returns to step S15 and continues. On the other hand, when the swing angle reaches the maximum value of the changeable setting in the n-th machining area, the peak of the integrated machining time curve obtained for each contact angle of the entire machining area is the lowest, and The swing angle at which the range of the swing angle of the area becomes the narrowest is set as the swing angle of the n-th machining area (S18).
[0063]
Subsequently, it is determined whether or not n has reached the maximum value of the number of processing regions (S19). If not, n is incremented (S20), and the process returns to step S14 to continue the process. On the other hand, if n reaches the maximum value of the number of processing areas, subsequently, the swing angles of all the processing areas are set in the processing path data and output as processing path data (S21). This makes it possible to change the swing angle of each processing area by brute force, and to set the peak of the processing time curve obtained by integrating all the processing areas for each contact angle at the lowest, and to set the swing angle with the narrowest swing angle range. Are determined. FIG. 18 shows an example of the relationship between the contact angle after the change of the swing angle of each processing region and the processing time determined here and the integrated processing time for each contact angle of all the processing regions.
[0064]
Thereafter, the process returns to step S4 of the main routine described above.
[0065]
As described above, according to the present embodiment, as shown in FIG. 19, uneven wear that has conventionally occurred when cutting is performed at a constant swing angle is eliminated, and almost the entire cutting blade 102 is uniformly worn. Will do. For this reason, the load on the processing surface is reduced, and the replacement of the cutting blade 102 and the number of polishing steps can be reduced. In addition, since the replacement of the cutting blade 102 and the reduction in the number of polishing steps are reduced, the number of replacements in the processing surface is reduced (or hardly performed), so that the generation of a step on the processing surface due to the tool replacement does not occur.
[0066]
Further, in the present embodiment, when changing the tool swing angle, a changeable range of the tool swing angle is set so as not to perform processing such as peeling a work surface near the center axis of the tool. Therefore, machining near the center axis of the tool is not performed, and a good machining surface can always be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining a swing angle setting device of a cutting tool.
FIG. 2 is a schematic view showing a shape of a cutting edge of a general ball end mill.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a swing angle.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a contact angle.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a shape of a surface to be processed.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method of obtaining a processing time for each contact angle between a tool and a processing surface in a processing path.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a processing time for each contact angle change region and an integration thereof.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a tool contact angle and a processing time.
FIG. 9 is a graph showing a result of obtaining a relationship between a tool contact angle and a processing time in a processing area.
10 is a graph in which the relationship between the contact angle of the tool and the processing time is further integrated for all the processing areas shown in FIG. 9;
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating equalization of processing time for each contact angle of each processing area.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining a contact angle at which no warp occurs.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a case where the deflection angle of a tool is changed by brute force.
FIG. 14 is a flowchart illustrating an overall processing procedure for changing the swing angle of the tool.
FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing procedure for changing a tool swing angle.
FIG. 16 is a diagram showing an example of a relationship between a contact angle of each processing area and a processing time, and an example of a settable range.
FIG. 17 is a diagram showing an example of a relationship between a contact angle and a machining time after changing a swing angle of an n-th machining region and an example of an accumulated machining time for each contact angle in all machining regions.
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a relationship between a determined contact angle and a machining time of each machining area after a change in the machining angle, and an example of an accumulated machining time for each contact angle of all machining areas.
FIG. 19 is a view showing a state in which uneven wear of the tool cutting blade is eliminated.
FIG. 20 is a view showing occurrence of uneven wear and chipping in a conventional tool cutting blade.
FIG. 21 is an explanatory diagram for explaining a difference in a mounting position that occurs before and after a conventional tool exchange.
FIG. 22 is a view for explaining a difference in the size of a cutting blade itself due to a polishing operation of a conventional tool.
[Explanation of symbols]
1 ... Angle setting device,
11 ... Tool path acquisition unit
12 contact angle processing time calculation unit
13 ... corner changing part,
14 ... Interference check unit
101 ... ball end mill,
102 ... Cutting blade.

Claims (8)

被加工面を複数の加工領域に分割し、各加工領域ごとに設定されている加工経路における工具先端と前記被加工面との接触角および前記接触角ごとの加工時間を求め、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算する接触角加工時間算出手段と、
前記接触角加工時間算出手段が求めたすべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなるように、各加工領域における前記工具の振り角を変更する振り角変更手段と、
を有することを特徴とする切削工具の振り角設定装置。
The work surface is divided into a plurality of work areas, and a contact angle between the tool tip and the work surface in a work path set for each work area and a work time for each contact angle are obtained. Contact angle machining time calculation means for integrating the machining time for each contact angle of the tool for the area,
A swing for changing the swing angle of the tool in each machining area so that the machining time obtained by integrating the machining time for each contact angle of the tool for all the machining areas obtained by the contact angle machining time calculation means is the shortest. Angle changing means,
A swing angle setting device for a cutting tool, comprising:
前記振り角変更手段は、前記振り角が前記工具の中心軸近傍で前記被加工面と当接する角度とならないように前記振り角を変更することを特徴とする請求項1記載の切削工具の振り角設定装置。2. The swing of the cutting tool according to claim 1, wherein the swing angle changing unit changes the swing angle so that the swing angle does not become an angle in contact with the surface to be processed near the center axis of the tool. Angle setting device. 前記振り角変更手段は、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなりなり、かつ、前記振り角の範囲が最も狭くなるように、各加工領域における前記工具の前記振り角を変更することを特徴とする請求項1または2記載の切削工具の振り角設定装置。The swing angle changing means is configured such that the machining time obtained by integrating the machining time for each contact angle of the tool for all the machining areas is the shortest, and the swing angle range is the narrowest. The swing angle setting device for a cutting tool according to claim 1, wherein the swing angle of the tool is changed. 被加工面を複数の加工領域に分割する段階と、
前記複数に分割した各加工領域ごとに、設定されている加工経路における工具先端と前記被加工面との接触角および前記接触角ごとの加工時間を求め、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算する段階と、
前記すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなるように、各加工領域における前記工具の振り角を変更する段階と、
を有することを特徴とする切削工具の振り角設定方法。
Dividing the work surface into a plurality of machining regions;
For each of the plurality of divided machining areas, a contact angle between the tool tip and the surface to be machined in a set machining path and a machining time for each contact angle are determined, and contact of the tool with respect to all the machining areas is determined. Integrating the machining time for each corner,
Changing the swing angle of the tool in each machining area so that the machining time obtained by integrating the machining time for each contact angle of the tool for all the machining areas is minimized,
A method for setting a swing angle of a cutting tool.
前記振り角は、前記工具の中心軸近傍で前記被加工面と当接する角度とならないように前記振り角を変更することを特徴とする請求項4記載の切削工具の振り角設定方法。The swing angle setting method for a cutting tool according to claim 4, wherein the swing angle is changed so that the swing angle does not become an angle in contact with the surface to be processed near the center axis of the tool. 各加工領域における前記工具の前記振り角を変更する段階は、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなり、かつ、前記振り角の範囲が最も狭くなるように、各加工領域における前記工具の前記振り角を変更することを特徴とする請求項4または5記載の切削工具の振り角設定方法。The step of changing the swing angle of the tool in each machining area is such that the machining time obtained by integrating the machining time for each contact angle of the tool for all the machining areas is the shortest, and the swing angle range is the most. The swing angle setting method for a cutting tool according to claim 4 or 5, wherein the swing angle of the tool in each machining area is changed so as to be narrow. 被加工面を複数の加工領域に分割するステップと、
前記複数に分割した各加工領域ごとに、工具振り角の変更可能範囲を設定するステップと、
前記複数に分割した各加工領域ごとに加工経路における工具先端と前記被加工面との接触角および前記接触角ごとの加工時間を求め、すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算するステップと、
前記すべての前記加工領域について前記工具の接触角ごとの加工時間を積算した加工時間が最も短くなるように、各加工領域における前記工具の振り角を前記変更可能範囲内で変更するステップと、
を有することを特徴とする切削工具の振り角設定プログラム。
Dividing the processing surface into a plurality of processing regions;
Setting a changeable range of the tool swing angle for each of the plurality of divided machining areas,
The contact angle between the tool tip and the surface to be machined in the machining path and the machining time for each contact angle are determined for each of the plurality of machining regions, and the machining time for each contact angle of the tool is determined for all the machining regions. Multiplying
Changing the swing angle of the tool in each processing area within the changeable range so that the processing time obtained by integrating the processing time for each contact angle of the tool for all the processing areas is minimized,
A swing angle setting program for a cutting tool, comprising:
前記変更可能範囲は、前記工具の中心軸近傍で前記被加工面と当接する角度とならない角度であることを特徴とする請求項7記載の切削工具の振り角設定プログラム。8. The swing angle setting program for a cutting tool according to claim 7, wherein the changeable range is an angle that does not come into contact with the work surface in the vicinity of the center axis of the tool.
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Cited By (7)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009045716A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Mst Corporation Tool holder
JP2011527949A (en) * 2008-07-15 2011-11-10 オープン マインド テクノロジーズ アーゲー Method of manufacturing parts machined from unmachined parts using a milling tool
DE102010060220A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Method for milling processing of free formed surfaces i.e. turbine blades, involves changing spatial alignment of portions at rotational axis of tools to change amount smaller than other change amount
JP2014507038A (en) * 2011-02-28 2014-03-20 ソリッドキャム リミテッド Computerized tool path generation
WO2014050246A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 株式会社日立製作所 Processing system, numerical control data generation device and numerical control data generation method
JP2017068586A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 ファナック株式会社 Numerical control apparatus which controls position of collision between tool cutter tip and work material
US9690282B2 (en) 2011-02-28 2017-06-27 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009045716A (en) * 2007-08-22 2009-03-05 Mst Corporation Tool holder
JP2011527949A (en) * 2008-07-15 2011-11-10 オープン マインド テクノロジーズ アーゲー Method of manufacturing parts machined from unmachined parts using a milling tool
DE102010060220A1 (en) * 2010-10-28 2012-05-03 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Method for milling processing of free formed surfaces i.e. turbine blades, involves changing spatial alignment of portions at rotational axis of tools to change amount smaller than other change amount
DE102010060220B4 (en) * 2010-10-28 2013-07-11 Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh Method for processing freeform surfaces
US10324445B2 (en) 2011-02-28 2019-06-18 Solidcam Ltd. Object fabricated from a workpiece machined using a computer controlled machine tool along an asymmetric spiral tool path
US9690282B2 (en) 2011-02-28 2017-06-27 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation
US9823645B2 (en) 2011-02-28 2017-11-21 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation
JP2014507038A (en) * 2011-02-28 2014-03-20 ソリッドキャム リミテッド Computerized tool path generation
US10620607B2 (en) 2011-02-28 2020-04-14 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation
US10895861B2 (en) 2011-02-28 2021-01-19 Solidcam Ltd. Automated computer-controlled machine to fabricate an object from a workpiece
US11625019B2 (en) 2011-02-28 2023-04-11 Solidcam Ltd. Computerized tool path generation
WO2014050246A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 株式会社日立製作所 Processing system, numerical control data generation device and numerical control data generation method
JP2017068586A (en) * 2015-09-30 2017-04-06 ファナック株式会社 Numerical control apparatus which controls position of collision between tool cutter tip and work material

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