CN104220214B

CN104220214B - 刀具路径生成方法及刀具路径生成装置

Info

Publication number: CN104220214B
Application number: CN201280071641.5A
Authority: CN
Inventors: 安河内二郎; 笠原忠
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: US9573202B2; KR101715195B1; EP2832494A4; EP2832494B1; EP2832494A1; KR20140129102A; KR20160039303A; WO2013145286A1; JP6012712B2; US20150056036A1; CN104220214A; JPWO2013145286A1

Abstract

刀具路径生成方法及刀具路径生成装置，刀具路径生成方法是使具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具相对于工件相对移动来加工工件表面的刀具路径生成方法，其中，包括基于工件表面的形状数据，将表示用于由前述切刀形成的多个凹陷的假想凹陷的排列图形设定在设计上的工件表面上的第一工序；和指定在前述第一工序中设定了的多个假想凹陷的加工顺序，并基于该加工顺序决定前述旋转刀具的刀具路径的第二工序。

Description

刀具路径生成方法及刀具路径生成装置

技术领域

本发明涉及由旋转刀具加工工件表面的工件的加工方法及机床以及生成工件表面的加工用的刀具路径的刀具路径生成装置及刀具路径生成程序。

背景技术

在由立铣刀等旋转刀具切削加工工件表面的情况下，工件表面由切刀断续地切削。因此，在加工后的工件表面上一般产生被称为尖点的多个凸状的切削剩余部，在尖点之间形成圆弧状的凹陷。作为考虑了由这样的尖点产生的工件表面的形状误差的加工方法，例如，已知下面的专利文献1记载的加工方法。

在专利文献1记载的加工方法中，在一面使旋转刀具沿加工点移动一面加工工件表面时，使旋转刀具在各加工点之间仅旋转1刀量的旋转角度。另一方面，也知道下述的加工方法，即，通过由多角形的补丁(patch)分割加工面，并在补丁内沿螺旋状的刀具路径加工，在被加工面上形成规则的表面图案的加工方法(例如，参见专利文献2)。

但是，上述专利文献1、2记载的方法都不是考虑了加工后的形成在工件表面上的圆弧状的凹陷在工件表面整体中怎样配置的方法。因此，例如，在加工了工件表面的第一加工区域后，在加工与此第一加工区域邻接的第二加工区域的情况下，与第一加工区域的凹陷没有关系地形成第二加工区域的凹陷。其结果，存在如下的危险：在第一加工区域和第二加工区域的分界部产生不完全形状的凹陷，在工件表面因此不完全形状的凹陷而残存痕纹图案等不希望的加工痕迹。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：专利第3275599号公报

专利文献2：日本特开2008-844号公报

发明内容

本发明是一种工件的加工方法，是使具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具相对于工件相对移动来加工工件表面的工件的加工方法，其中，包括决定在由前述切刀进行的切削后形成的工件表面中的多个凹陷的排列图形的第一工序；和决定前述旋转刀具的刀具路径，以便按照在前述第一工序中决定了的前述排列图形在工件表面上排列前述多个凹陷的第二工序。

另外，本发明是一种刀具路径生成装置，是生成用于由具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具加工工件表面的刀具路径的刀具路径生成装置，其中，具备设定在由前述切刀进行的切削后形成的工件表面中的多个凹陷的排列图形的凹陷设定部；和生成前述旋转刀具的刀具路径，以便按照由前述凹陷设定部设定了的前述排列图形在工件表面上排列前述多个凹陷的路径生成部。

进而，本发明是一种机床，是由具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具加工工件表面的机床，其中，具备上述的刀具路径生成装置；和机床主体，该机床主体与由前述刀具路径生成装置生成的刀具路径相应地使前述旋转刀具一面旋转一面相对于前述工件相对移动，加工工件表面。

另外还有，本发明是一种刀具路径生成程序，是使计算机执行用于由具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具加工工件表面的刀具路径的生成的刀具路径生成程序，其特征在于，使计算机执行设定由前述切刀进行的切削后形成的工件表面中的多个凹陷的排列图形的第一步骤；和生成前述旋转刀具的刀具路径，以便按照在前述第一步骤中设定了的前述排列图形在工件表面上排列前述多个凹陷的第二步骤。

附图说明

图1是表示有关本发明的实施方式的机床的示意结构的图。

图2是表示图1的机床主体的一例的正视图。

图3是用于图2的机床主体的表示工件表面的加工状态的刀具的放大图。

图4A是表示切削加工后的工件表面形状的一例的俯视图。

图4B是图4A的b-b线剖视图。

图5是表示形成在工件表面上的凹陷和加工点的位置关系的图。

图6是包括第一加工区域和第二加工区域的工件表面的俯视图，是说明欲由本实施方式的工件表面加工装置解决的问题点的图。

图7是凹陷形状为4角形的工件表面的俯视图。

图8是表示由图1的网格作成部作成的网格的一例的图。

图9是表示由图1的机床形成的工件表面的凹陷的排列图形的一例的图。

图10是表示显示在图1的显示装置上的凹陷图像的一例的图。

图11是表示由图1的控制装置执行的处理的一例的流程图。

图12是表示图9的变形例的图。

图13是表示图9的其它的变形例的图。

图14是将由本实施方式的机床加工的工件表面做成了曲面形状的例。

具体实施方式

为了实施发明的方式

下面，参见图1～图14，说明基于本发明的机床的实施方式。图1是表示有关本发明的实施方式的机床100的示意结构的图。此机床100具有作成包括用于加工工件表面的刀具路径的加工程序的控制装置1，按照由控制装置1作成的加工程序加工工件表面。

控制装置1是具有CPU、ROM、RAM、其它的周边回路等的包括演算处理装置而构成的计算机，在功能上，如图1所示，具有网格作成部11、加工顺序设定部12、数据变换部13和显示控制部14。在控制装置1上，连接CAD装置(Computer Aided Design Unit)3和输入装置4，从CAD装置3输入与工件的加工形状对应的三维的形状数据，从输入装置4输入对作成加工程序所需要的各种数据。显示控制部14控制显示装置2。

由控制装置1作成的加工程序，向NC装置(Numerical Control Unit)5输出。NC装置5基于此加工程序控制机床主体50，由机床主体50加工工件表面。图2是表示机床主体50的一例的正视图，这里，表示立式的加工中心。

如图2所示，在底座51上直立设置立柱52，在立柱52上经直线进给机构在上下方向(Z轴方向)可移动地支承主轴头53。在主轴头53上经主轴向下地安装了刀具54。刀具54是具有断续切削工件6的表面60的切刀的旋转刀具，例如，由球头立铣刀构成。刀具54由主轴头53内的主轴马达58以与Z轴平行的轴线L0为中心旋转驱动。

在底座51上，经直线进给机构在水平方向(Y轴方向)可移动地支承鞍座55，在鞍座55上，在与Y轴方向正交的水平方向(X轴方向)可移动地支承工作台56。X轴用、Y轴用及Z轴用的各直线进给机构，例如由滚珠丝杆和旋转驱动滚珠丝杆的伺服马达59构成。通过此结构，刀具54和工件6在正交3轴方向(X、Y、Z方向)进行相对移动，加工工件6。另外，X轴用、Y轴用及Z轴用的伺服马达59实际上被配置在相互不同的位置，但在图2中，为了方便，将它们汇总作为1个伺服马达59来表示。机床主体50也可以还具有A轴、B轴、C轴的旋转进给轴。工件6，例如是要求表面的精加工精度的成形用的模具。

图3是表示工件表面60的加工状态的刀具54的放大图。另外，在图3中，使B轴歪斜，使刀具54的轴线L0相对于工件表面60相对地倾斜地表示，使轴线L0和工件表面60的垂线L1所成的角为比0°大的规定角度θ(例如，45°)。如图3所示，在本实施方式中使用的刀具54是在周面上具有规定片数的螺旋状的切刀54a，其前端部呈圆弧状的球头立铣刀。另外，下面，为了简单地进行说明，将刀具54假定为切刀54a的片数为1片的1片刀球头立铣刀。以刀具前端部的球的中心54b为基准的刀具前端形状被预先把握，刀具54的位置能够由中心54b的坐标特定。

在一面使刀具54旋转并相对于工件6进行相对移动一面加工工件表面60的情况下，工件表面60由切刀54a进行断续切削，在工件表面60上产生被称为尖点62(参见图4B)的切削剩余部。

图4A是表示切削加工后的工件表面形状的一例的俯视图，图4B是图4A的b-b线剖视图。在图4A中，以XY平面表示工件表面60，在XY平面中，例如通过使刀具54像箭头PA所示的那样沿加工点P0相对移动，得到图4A的工件表面形状。各加工点P0是表示加工工件时的作为刀具54的基准点的中心54b的目标位置的点，即，生成刀具路径的加工指令点，箭头PA相当于刀具路径。由加工点P0的位置数据，构成包括刀具路径的加工程序。在加工程序中，也包括使刀具54在加工点P0、P0之间怎样程度旋转这样的刀具旋转量的数据。

沿着箭头PA的各加工点P0、P0之间的距离ΔP相互相等，此距离ΔP相当于1刀的进给量(也简单地称为进给量)。另外，加工点P0、P0之间的Y轴方向的距离ΔY相当于周期进给量。在本实施方式中，因为使用了1片刀球头立铣刀，所以刀具54从加工点P0到达下一个加工点P0旋转1圈。通过使刀具54一面旋转一面沿刀具路径PA相对移动，工件表面60由切刀54a切削掉，在工件表面60上与刀具形状对应地形成球面状的凹陷61。

图4A的进给量ΔP比凹陷61的直径D小，凹陷61彼此一部分重合。其结果，如图4B所示，在相邻的凹陷61和凹陷61之间产生作为凸状的切削剩余部的尖点62。另外，在图4A中，若分别由61a、61b表示一个凹陷61和其周围的凹陷61，则在凹陷61a的周围，以一部分与凹陷61a重叠的方式均等地形成6个凹陷61b，在凹陷61a和各凹陷61b的分界部，分别产生直线状的交线63。因此，加工后的凹陷形状成为由6个交线63包围的俯视六角形状(实线)。

图5是表示形成在工件表面60上的凹陷61和加工点P0的位置关系的图。在图5中，使球面状的凹陷61的中心点(相邻的尖点62、62的中间点)为P1，使忽略了尖点62的产生的设计上的工件表面为60a。如图5所示，凹陷61的中心点P1位于工件表面60a上，加工点P0被设定在从中心点P1仅离开规定距离ΔL1的位置。因此，连结了加工点P0的刀具路径PA，从工件表面60a仅离开规定距离ΔL1地生成。这里，ΔL1与图3的从刀具54的中心54b到刀具前端部的切刀54a的外周面为止的距离，即刀具前端部的球的半径相当。另外，设计上的工件表面60a和实际的工件表面60之间的最大距离相当于尖点高度ΔL2。

如图4A所示，若构成为在工件表面60(严格地说是设计上的工件表面60a)的上方均等地设定加工点P0，生成刀具路径PA，并且刀具54在各加工点之间仅旋转1刀量，则能够在工件表面60上均匀地排列多个凹陷61。但是，在加工区域包括相互邻接的多个加工区域(第一加工区域、第二加工区域)的情况下，因为在各加工区域中相互独立地生成刀具路径，所以存在在第一加工区域和第二加工区域的分界部生成不完全形状的凹陷的危险。参见图6，说明此问题点。

图6是包括第一加工区域AR1和第二加工区域AR2的工件表面W1的俯视图。另外，加工区域是指沿规定的刀具路径加工的区域，即加工图形为一定的区域。也就是说，刀具路径在每个加工区域中都设定，不同的加工区域中的刀具路径相互不连续。如图6所示，在第一加工区域AR1及第二加工区域AR2中，与图4A同样分别均等地设定了多个加工点P0。

这里，假定在沿刀具路径PA1对第一加工区域AR1进行加工后，沿从刀具路径PA1独立的刀具路径PA2对第二加工区域进行加工。在此情况下，第一加工区域AR1的凹陷61的位置与第二加工区域AR2的凹陷61的位置没有关系。因此，存在如下的危险：在第一加工区域AR1和第二加工区域AR2的分界部AR3产生不完全形状的凹陷61c，在工件表面因此不完全形状的凹陷61c而残存痕纹图案等加工痕迹。这样的加工痕迹，特别是对要求表面的加工等级的工件6(例如，模具)来说不好。因此，在本实施方式中，像下述的那样构成控制装置1，以免在工件表面60上产生痕纹图案等加工痕迹。

向图1的网格作成部11输入来自输入装置4的信号。输入装置4由键盘、触摸面板等构成，用户可输入形成在工件表面60上的凹陷61的形状、尺寸等。

作为凹陷形状，除图6的六角形状外，也可以输入三角形、四角形、五角形等各种形状。图7是表示凹陷形状为四角形(特别是正方形)的例。另外，在图7中一并表示与凹陷61的中心位置对应的加工点P0及刀具路径PA的一例。

凹陷61的尺寸，例如与图4A的凹陷61的中心点(加工点P0)之间的距离ΔP相当，用户也可以输入此值。另外，从输入装置4也输入刀具54的种类、切刀54a的数量、刀具前端部的尺寸、刀具54的进给速度等信息。

网格作成部11，基于来自CAD装置3及输入装置4的信号，沿工件表面形状作成网格。即，网格作成部11，从CAD装置3取得设计上的工件表面60a的形状数据，并且从输入装置4取得凹陷61的形状及尺寸。而且，基于这些输入数据，自动分割工件表面60a，作成网格。另外，下面，由610表示由网格作成部11作成的凹陷，即形成在设计上的工件表面60a上的假想凹陷，与在加工后形成的凹陷61进行区别。用户也可以预先输入网格作成的开始点、网格的作成图形等网格作成的条件。

在网格自动作成方法中有各种方法，若列举一例，则已知狄洛尼(Delaunay)三角分割。图8是表示由网格作成部11作成的工件表面60a的网格MS的一例的图。在此例中，由输入装置4指令六角形作为凹陷形状，使用狄洛尼的三角分割，作成了正三角形的网格MS。网格MS的顶点相当于假想凹陷610的中心点P1，中心点P1、P1之间的距离相当于假想凹陷610的大小。由此，网格作成部11能够作成由输入装置4输入的形状及尺寸的假想凹陷610。基于网格分割的假想凹陷610，无论是否为相同的加工区域，都被均匀地设定在工件表面整体上。

图9是表示包括相互不同的加工区域AR1、AR2的工件表面60a的假想凹陷610的排列图形的一例的图。另外，在图中，一并表示加工点P0和刀具路径PA1、PA2。图9是表示工件加工前的假想凹陷610的排列图形的图，但工件加工后的凹陷61的排列图形也像后述的那样与图9相同。如图9所示，在工件表面60a上，从第一加工区域AR1到第二加工区域AR2均匀地配置了假想凹陷610。因此，在第一加工区域AR1和第二加工区域AR2的分界部AR3，没有产生图6所示的那样的不完全形状的凹陷61c。

网格作成部11，将设计上的工件表面60a进行网格分割，在将假想凹陷610均匀地配置在工件表面整体上后，在从假想凹陷610的中心点P1仅离开规定距离ΔL1(图5)的位置设定加工点P0。

加工顺序设定部12，将由网格作成部11设定了的加工点P0依次连接，设定加工顺序。此加工点P0的连接，例如通过将由网格作成部11作成的假想凹陷610的图像(凹陷图像)显示在显示装置2上，用户由输入装置4(例如，鼠标)依次选择凹陷画面上的假想凹陷610来进行。

图10是表示显示在显示装置2上的凹陷图像21的一例的图。用于使此凹陷图像21显示的图像信号由显示控制部14基于来自网格作成部11的信号生成。显示控制部14与生成的图像信号相应地控制显示装置2。在图10的例中，为了三维地表示工件表面60a，将凹陷图像21进行浓淡显示，在图像21上添加了阴影。在图10中，将假想凹陷610作为六角形来显示，但假想凹陷610的形状是与工件6的加工表面的形状、网格MS的形状等相应地变化的形状，不限于六角形状。

若在显示装置2显示图10所示的那样的凹陷图像21，则用户经输入装置4依次选择图像21上的假想凹陷610的一部分(例如，611～615)。由此，如图10的箭头所示，设定依次连接了与各假想凹陷611～615对应的加工点P0的加工顺序PA0。加工顺序设定部12将这样排序的加工点P0的数据(坐标数据)作为加工顺序数据设定。

另外，用户也可以不通过手动来输入加工顺序，而是按照预先确定的规则，由加工顺序设定部12自动地设定。例如，也可以像图9的刀具路径PA1、PA2所示那样，反复进行在将包括在各自的加工区域AR1、AR2中的加工点P0沿一方向从一端部到另一端部依次连接后，仅错开周期进给量地向相反方向依次连接，自动地设定加工顺序。

若加工顺序的设定结束，则数据变换部13将加工顺序数据变换成可读入NC装置(数值控制装置)5的NC数据，作成加工程序。各加工点P0、P0之间的刀具54的旋转量(旋转相位)的数据与按照加工顺序PA0排序的各加工点P0的坐标数据一起被包括在加工程序中。由此加工程序定义刀具路径PA。

以上的处理能够通过使控制装置1的CPU执行预先被存储在控制装置1中的刀具路径生成程序来实现。图11是表示由控制装置1执行的处理(刀具路径生成处理)的一例的流程图。此流程图所示的处理，例如在用户操作输入装置4输入加工程序作成指令时开始。另外，从输入装置4，在加工程序作成指令的输入前，输入对凹陷61的形状、尺寸等进行定义的网格作成条件、刀具54的形状、尺寸等刀具数据，并储存在存储器中。

在步骤S1中，从CAD装置3读入CAD数据，并且读入预先输入的网格作成条件等各种数据。在步骤S2中，与网格作成条件相应地像图8所示的那样，沿由CAD数据定义的工件表面60a作成网格MS。

在步骤S3中，在显示控制部14中生成以各网格MS的顶点为假想凹陷610的中心来显示的那样的图像信号，像图10所示的那样，使凹陷图像21显示在显示装置2上。在步骤S4中，判定是否确定凹陷图像21。此处理是是否重新进行网格作成的判定。例如，用户看凹陷图像21的显示，判断形成在工件表面60上的凹陷61是否是想要的凹陷。而且，在判断为是想要的凹陷的情况下，由输入装置4的操作，指令将凹陷图像21的确定。由此，步骤S4被肯定，进入步骤S5。

另一方面，在用户判断为凹陷图像21不是想要的凹陷图像的情况下，由输入装置4的操作，指令凹陷图像21的取消。由此，步骤S4被否定，图11的刀具路径生成处理结束。在此情况下，在由用户变更了网格作成条件等后，重新进行上述的处理。

在步骤S5中，判定是否由输入装置的操作4(例如，鼠标)的操作选择了凹陷图像21内的假想凹陷610。若步骤S5被肯定，则进入步骤S6，若被否定，则进入步骤S7。在步骤S6中，演算与被选择了的假想凹陷610对应的加工点P0的坐标，储存在存储器中。此时，例如，通过按被选择了的顺序储存加工点P0，加工点P0被添加序号。

接着，在步骤S7中，判定凹陷图像21上的所有的假想凹陷610的选择是否结束了。此判定，例如通过判定是否由输入装置4输入了选择结束指令来进行。另外，若变更选择了的假想凹陷610的显示形态(例如，颜色)，则用户能够容易地判断假想凹陷610的选择及非选择。若步骤S7被否定，则返回步骤S5，反复进行同样的处理。由此，设定加工点P0的坐标数据和包括加工点P0的序号的加工顺序数据，即，表示图10的箭头所示的加工顺序PA0的加工顺序数据。

若步骤S7被肯定，则进入步骤S8。在步骤S8中，向加工顺序数据中追加各加工点之间的刀具54的目标旋转量的数据，将加工顺序数据变换为可读入NC装置5的NC数据。即，基于加工顺序数据，作成包括刀具路径PA的加工程序。通过上述步骤，结束控制装置1的处理。

NC装置5包括读入加工程序(NC数据)的读取部；控制机床50的马达58、59的加减速的加速控制部；和演算X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的目标移动量和主轴的目标旋转量的插补演算部。而且，按照来自控制装置1的加工程序，控制机床50。在此情况下，控制马达58、59，以便在54沿包括在加工程序中的刀具路径PA相对于工件6相对移动的同时，切刀54a在加工点P0之间仅旋转1刀量。由此，刀具54一面沿例如图9的各加工区域PA1、PA2的每一个的刀具路径旋转，一面移动。

其结果，如图9所示，在工件表面60上形成排列图形与预先确定的假想凹陷610相同的凹陷61。因此，无论加工区域是否相同，都能够在工件表面60上均匀地形成凹陷61。即，不会在第一加工区域AR1和第二加工区域AR2的分界部AR3形成不完全形状的凹陷的情况，能够防止痕纹图案的加工痕迹的产生。

如果将有关以上的本实施方式的工件表面加工方法总结，则首先，用户经输入装置4设定用于在工件表面60上形成的凹陷61的形状及尺寸。此后，若用户经输入装置4输入加工程序作成指令，则由控制装置1开始上述的处理，与网格作成条件相应地自动地作成网格MS(步骤S2)。进而，以各网格MS的顶点成为假想凹陷610的中心的方式显示凹陷图像21(步骤S3)。

用户看此凹陷图像21，判断形成在工件表面60上的凹陷61是否是想要的凹陷，与需要相应地重新进行网格作成。在不重新进行网格作成的情况下，指令凹陷图像21的确定，由输入装置4的操作依次选择图像上的假想凹陷610。由此，设定表示将加工点P0依次连结了的加工顺序PA0的加工顺序数据(步骤S6)。若所有的假想凹陷610的选择结束，则用户经输入装置4输入选择结束指令。由此，加工顺序数据被变换为可读入NC装置5的NC数据，作成加工程序(步骤S8)。此加工程序包括各加工点P0的序号及位置数据和各加工点P0、P0之间的刀具54的目标旋转量的数据。

NC装置5按照来自控制装置1的加工程序，控制机床主体50的马达58、59，使刀具54的中心54b沿加工点P0移动，并且使刀具54在各加工点之间仅旋转目标旋转量。由此，加工工件表面60，在加工后的工件表面60上形成与凹陷图像21的假想凹陷610相同的排列图形的凹陷61。在此情况下，工件表面60在每个加工区域上都被加工，但在加工后的工件表面60上，无论加工区域如何都均等地配置凹陷61。因此，不存在在不同的加工区域AR1、AR2的分界部AR3形成不完全形状的凹陷的情况，能够防止痕纹图案等加工痕迹的产生。

根据本实施方式，能够起到以下的那样的作用效果。

(1)预先决定在由刀具54的切刀54a进行的切削后形成的工件表面上的多个凹陷61(假想凹陷610)的排列图形，设定刀具路径PA，以便按照该排列图形在工件表面60上排列多个凹陷610。即，通过在加工数据作成部1的处理，将设计上的工件表面60a进行网格分割，设定假想凹陷610，并且演算与各假想凹陷610对应的加工点P0，将这些加工点P0依次连接，设定刀具路径PA。由此，不会在不同的加工区域AR1、AR2的分界部AR3配置不完全形状的凹陷(图9)，能够在工件表面60上均匀地形成凹陷61。

(2)通过与由输入装置4输入的网格作成条件相应地将设计上的工件表面60a进行网格分割，决定了假想凹陷610的形状、大小及配置。即，预先决定假想凹陷610的排列图形，按照加工程序加工工件表面60，以便以与该排列图形相同的图形形成凹陷61。由此，能够在工件表面60上形成所希望的凹陷61。

(3)不仅设定将加工点P0依次连结了的刀具路径PA，也设定各加工点之间的刀具54的旋转量，将它们包括在加工程序中。由此，无论刀具54的进给速度、工件6的表面形状等如何，通常都能够形成与加工点P0对应的凹陷61。

(4)由于按照预先确定的加工程序控制马达58、59，以便刀具54在加工点之间仅旋转1刀量，所以即使在加工点之间的距离不同的情况下，也能够得到所希望的凹陷61。

(5)由显示控制部14生成以由网格作成部11作成的网格MS的顶点为假想凹陷610的中心的那样的图像信号，在加工工件前，预先作为凹陷图像21显示在显示装置2上。由此，用户能够事前把握形成在工件表面60上的凹陷61的排列图形，能够防止以错误的条件加工工件6。

预先形成在工件表面60a上的假想凹陷610的排列图形、刀具路径PA不限于上述的排列图形、刀具路径。图12、13是表示假想凹陷610的排列图形和刀具路径PA的其它的例的图。也可以如图12所示，设定成为基准的假想凹陷610a，以此假想凹陷611为中心呈螺旋状地设定刀具路径PA。另外，也可以如图13所示，在不同的方向设定第一加工区域AR1的刀具路径PA1和第二加工区域AR2的刀具路径PA2。

本发明能够适用于各种形状的工件，相对于各种加工区域AR的设定，也能够适用。例如，如图14所示，在工件表面60为曲面形状，以曲面的顶点为界设定了第一加工区域AR1和第二加工区域AR2的情况下，也能够适用。在此情况下，也不会在第一加工区域AR1和第二加工区域AR2的分界部AR3残存加工痕迹，能够平滑地形成工件表面整体。本发明不仅能够适用于工件的加工表面的整个区域，也能够适用于其一部分。例如，也可以在要求表面的精加工等级的部位、多个加工区域的分界部近旁，预先决定假想凹陷610的排列图形，按照该排列图形生成刀具路径PA。

另外，在上述实施方式中，用户预先指定凹陷61的形状和尺寸，以与该被指定了的条件一致的方式由网格作成部11作成网格MS，自动地设定假想凹陷610。用户也可以通过手动输入此假想凹陷610的设定。也可以不是由用户决定假想凹陷610的形状、尺寸，而是与工件形状等相应地由控制装置1自动地决定。即，若预先决定工件表面60a的凹陷610的排列图形，则第一工序是任何的工序均可，凹陷设定部(网格作成部11)的结构不限于上述的结构。

作为第二工序，经显示装置2的凹陷图像21决定了刀具路径PA，但若在决定了假想凹陷610的排列图形后，沿该排列图形决定刀具路径PA，则第二工序是任何的工序均可。也可以是控制装置1自动地设定与工件形状等相应的有效的刀具路径PA，路径生成部(加工顺序设定部12、数据变换部13)的结构不限于上述的结构。即，作为刀具路径生成装置的控制装置1的结构不限于上述的结构。

在上述实施方式中，旋转刀具54在各加工点之间仅旋转1刀量，但也可以通过使刀具54的旋转速度为一定，对进给速度进行可变控制，或通过使刀具54的进给速度为一定，对旋转速度进行可变控制，来实现它。通过对刀具54的进给速度和旋转速度的两方进行可变控制，也可以实现。即，作为第三工序，在控制机床的马达58、59的情况下，只要对至少任意一方的马达58、59进行可变控制即可。

在上述实施方式(图9)中，在包括按第一加工图形加工的第一加工区域AR1和按第二加工图形加工的第二加工区域AR2的加工区域中，决定了假想凹陷610的排列图形，但在包括3个以上的不同的加工区域的情况下，也可以同样地适用本发明。另外，即使是单一的加工区域AR，在刀具54的周期进给前的刀具路径和周期进给后的刀具路径中的邻接的凹陷61的相位不均匀，在刀具行进方向不规则地错开的情况下等，也存在在加工后的工件表面上产生痕纹图案的危险，在此情况下，也可以同样地适用本发明。

若使作为计算机的控制装置1执行设定工件表面60a的假想凹陷610的排列图形的第一步骤；和生成刀具路径PA，以便按照此被设定了的排列图形在工件表面60上排列多个凹陷61的第二步骤，则刀具路径生成程序的结构不限于上述的结构。因此，控制装置1中的处理也不限于图11所示的处理。刀具路径生成程序能够经各种储存介质、通信线路等存储在控制装置1中。

在上述实施方式中，作为旋转刀具54使用了球头立铣刀，但若是具有断续切削工件表面的切刀的刀具，则在使用圆弧立铣刀的情况下等使用其它的旋转刀具的情况下，也可以适用本发明。

在上述实施方式中，由3轴加工用的立式加工中心构成了机床主体50，但若能够与由控制装置1生成的刀具路径PA相应地相对于工件6相对移动刀具54，加工工件表面60，则也能够使用其它的机床主体。基于本发明的刀具路径生成装置，也可以适用于例如卧式加工中心、5轴加工用加工中心、加工中心以外的机床主体等各种机床主体。

根据本发明，由于预先决定工件表面中的多个凹陷的排列图形，决定旋转刀具的刀具路径，以便按照此决定的排列图形排列凹陷，所以能够防止在工件表面上残存痕纹图案等不希望的加工痕迹。

符号的说明

1：控制装置；2：显示装置；3：CAD装置；4：输入装置；11：网格作成部；12：加工顺序设定部；13：数据变换部；14：显示控制部；21：凹陷图像；50：机床主体；54：刀具；54a：切刀；60：工件表面；61：凹陷；610：假想凹陷；PA：刀具路径。

Claims

1.一种刀具路径生成方法，是使具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具相对于工件相对移动来加工工件表面的刀具路径生成方法，其特征在于，包括

基于工件表面的形状数据，将表示用于由前述切刀形成的多个凹陷的假想凹陷的排列图形设定在设计上的工件表面上的第一工序；和

指定在前述第一工序中设定了的多个假想凹陷的加工顺序，并基于该加工顺序决定前述旋转刀具的刀具路径的第二工序。

2.如权利要求1所述的刀具路径生成方法，其特征在于，

在前述第一工序中，决定前述假想凹陷的形状及大小。

3.如权利要求1或2所述的刀具路径生成方法，其特征在于，

在前述第二工序中，将与前述多个假想凹陷分别对应的多个加工点依次连接决定前述刀具路径，并且决定在各加工点之间的前述旋转刀具的旋转量。

4.如权利要求1或2所述的刀具路径生成方法，其特征在于，

在前述第一工序中，遍及按第一加工图形加工的第一加工区域和与前述第一加工区域邻接的按第二加工图形加工的第二加工区域地均匀地配置多个假想凹陷，将假想凹陷的排列图形设定在设计上的工件表面上。

5.如权利要求3所述的刀具路径生成方法，其特征在于，

6.一种刀具路径生成装置，是生成用于使具有断续切削工件表面的切刀的旋转刀具相对于工件相对移动来加工工件表面的刀具路径的刀具路径生成装置，其特征在于，具备

基于工件表面的形状数据，将表示用于由前述切刀形成的多个凹陷的假想凹陷的排列图形设定在设计上的工件表面上的凹陷设定部；和

指定由前述凹陷设定部设定了的前述多个假想凹陷的加工顺序，并基于该加工顺序决定前述旋转刀具的刀具路径的路径生成部。