CN108369407A - 刀具路径修正装置及刀具路径修正方法 - Google Patents

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Abstract

刀具路径修正装置(100)具有：被切削点计算部(107)，其基于刀具路径数据、刀具数据及形状数据，对位于向在刀具路径数据中记述的指令点配置时的、加工形状的加工曲面上且由刀具加工的被加工点的信息即被切削点信息进行计算；修正指令点提取部(109)，其基于刀具路径数据及被切削点信息，从在刀具路径数据记述的指令点对应修正的指令点即修正指令点进行提取；指令点修正方向决定部(111)，其基于修正指令点，决定修正指令点的应修正的方向即指令点修正方向；以及刀具路径数据修正部(113)，其对刀具路径数据进行修正。

Description

刀具路径修正装置及刀具路径修正方法
技术领域
本发明涉及用于修正刀具路径数据的刀具路径修正装置及刀具路径修正方法，该刀具路径数据用于利用数控(Numerical Control：NC)工作机械对加工对象物进行加工。
背景技术
以往，在对自由曲面进行加工时，在利用CAD(Computer Aided Design)及CAM(Computer Aided Manufacturing)装置创建出刀具路径数据后，将该刀具路径数据赋予给NC工作机械而进行切削加工，该刀具路径数据是从直线、圆弧及曲线以微小线段进行近似而表示出以与加工对象的自由曲面相接的方式虚拟地使刀具移动的路径。
从CAD及CAM装置输出的刀具路径数据主要作为NC程序记述，NC程序输入至NC工作机械所具有的NC装置。
NC装置通过读取及解析NC程序，从而生成刀具移动的路径即刀具路径，创建以插补周期为单位对刀具路径进行插补而得到的插补数据。
NC装置根据创建出的插补数据，对在NC工作机械设置的各刀具的刀具轴进行控制，使刀具移动至期望的位置而进行加工。
通常示出用于生成刀具路径数据的顺序，该刀具路径数据用于对自由曲面进行加工。下面，将自由曲面称为“加工曲面”。
首先，根据加工对象中的应加工的加工曲面的形状，计算在以与加工曲面相接的方式使刀具移动时所要求的理想路径。
接下来，被赋予容许误差，近似为微小线段以使得与计算出的理想路径之间的最大误差小于或等于被赋予的容许误差，由此生成刀具路径数据。
基于以上的顺序而生成刀具路径数据。
根据上述的顺序，生成的刀具路径数据相对于理想路径而最大具有与容许误差对应量的误差，在其中存在CAD及CAM装置的运算误差。因此，有时包含与理想路径的方向没有关系的微小线段的刀具路径数据。
其结果，如果利用该刀具路径数据进行加工，则有时在理想路径中会发生意料外的刀具的移动，产生加工面处的损伤。
因此，为了相对于加工曲面而使刀具高精度地移动，需要使在刀具路径数据的生成时赋予的容许误差变得非常小。但是，在该情况下，会产生如下所示的问题。
(1)通过CAD及CAM装置创建刀具路径数据而输出的时间增大。
(2)输入至NC装置的刀具路径数据的数据量变得庞大。
(3)由于刀具路径数据的数据量庞大，因此无法提高加工速度。
(4)由于这些问题，作业效率降低。
如上所述，为了相对于加工曲面而使刀具高精度地移动，优选将在刀具路径数据生成时赋予的容许误差减小。
作为如上所述的情况下的解决方法，在专利文献1中，进行利用加工对象物的形状修正刀具路径数据的动作。下面，将加工对象物的形状简称为“加工形状”。
具体地说，在专利文献1中公开了下述方法，即，将刀具路径数据分割为多个分割轨迹，将分割轨迹上的任意的刀具位置和各分割轨迹上的各轴向的刀具移动速度的时间变化作为轴控制数据而求出，将基于轴控制数据求出的对工件进行加工时的刀具位置和工件的加工形状进行比较，对刀具是否处于进刀至加工形状的状态进行判断，在判断为刀具处于进刀的状态的情况下，使用连续的前后的刀具位置对处于进刀的状态的刀具位置进行修正，以使得避免进刀的状态。
专利文献1：日本专利第4900968号公报
发明内容
但是在专利文献1的现有技术中，基于刀具对工件进行加工时的刀具相对于工件的相对位置即刀具位置和加工形状，对刀具是否处于进刀至加工形状的状态进行判断。因此，在专利文献1的现有技术中，即使刀具位置处于加工形状的外侧的区域，也无法对相对于刀具位置配置的刀具实际上切削进入工件的情况进行检测。
另外，在专利文献1的现有技术中，在利用相对于加工形状以偏移量偏移后的偏移形状的情况下，在使用除了球头立铣刀以外的旋转刀具即圆角端铣刀或者平端铣刀时、或者在诸如车削刀具这样的非对称的形状的刀具时，也无法对是否处于切削进入的状态进行判断。
并且，在专利文献1的现有技术中，在刀具位置处于加工形状的外侧的区域的情况下，无法对刀具相对于加工曲面的切削剩余进行检测。
因此，在上述这样的情况下，需要由作业者进行直接修正刀具位置及参数的作业，因此存在作业效率降低的问题。
另外，在专利文献1的现有技术中，在判断为刀具处于进刀至加工形状的状态的情况下，对于进刀的状态的刀具位置以使刀具经过加工形状的外侧的方式，利用其前后的刀具位置，由此对刀具位置进行修正，此时与等高线加工及沿面加工这样的加工类型相应地决定修正方向。因此，作业者必须预先指定加工类型。
特别是在多个加工类型混合存在的加工中的NC程序中，其作业变得繁琐，存在作业效率降低的问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于得到能够不使作业效率降低而提高加工品质的刀具路径修正装置。
为了解决上述的课题并达到目的，本发明的刀具路径修正装置的其特征在于，具有：被切削点计算部，其基于记述有对加工对象物进行加工的刀具或者所述加工对象物的移动的刀具路径数据、所述刀具的刀具数据、及所述加工对象物的加工形状的形状数据，对位于将所述刀具向在所述刀具路径数据中记述的指令点配置时的所述加工形状的加工曲面上、且由所述刀具加工的被加工点的信息即被切削点信息进行计算；修正指令点提取部，其基于所述刀具路径数据及所述被切削点信息，对在所述刀具路径数据记述的指令点中的应修正的指令点即修正指令点进行提取；指令点修正方向决定部，其基于所述修正指令点，决定所述修正指令点的应修正的方向即指令点修正方向；以及刀具路径数据修正部，其基于所述刀具数据、所述形状数据、所述被切削点信息、所述修正指令点、及所述指令点修正方向，按照所述指令点修正方向而对所述修正指令点进行修正，从而对所述刀具路径数据进行修正，以使得所述刀具与所述加工曲面相接。
发明的效果
根据本发明，具有下述效果，即，能够不使作业效率降低而提高加工品质。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的结构的图。
图2是表示用于实现实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的硬件结构例的图。
图3是表示实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的动作流程的流程图。
图4是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第1图。
图5是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第2图。
图6是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第3图。
图7是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第4图。
图8是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第1图。
图9是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第2图。
图10是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第3图。
图11是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第4图。
图12是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第5图。
图13是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第6图。
图14是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的提取修正指令点的动作进行说明的图。
图15是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的决定指令点修正方向的动作和修正刀具路径数据的动作进行说明的第1图。
图16是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的决定指令点修正方向的动作和修正刀具路径数据的动作进行说明的第2图。
图17是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的刀具路径数据的修正动作进行说明的第1图。
图18是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的刀具路径数据的修正动作进行说明的第2图。
图19是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第5图。
图20是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第6图。
图21是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第7图。
图22是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第8图。
图23是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第9图。
图24是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第10图。
图25是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第1图。
图26是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第2图。
图27是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第3图。
图28是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第4图。
图29是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第1图。
图30是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第2图。
图31是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第3图。
图32是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第1图。
图33是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第2图。
图34是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第3图。
图35是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第4图。
图36是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第5图。
图37是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第6图。
图38是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第7图。
图39是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第8图。
图40是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第9图。
图41是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第10图。
图42是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第11图。
图43是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第12图。
图44是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第13图。
图45是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第14图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式所涉及的刀具路径修正装置及刀具路径修正方法详细地进行说明。此外，本发明并不限定于本实施方式。
实施方式1.
图1是表示实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的结构的图。
刀具路径修正装置100具有：刀具路径数据输入部101，其从外部输入用于对未图示的加工对象物进行加工的刀具或者加工对象物的移动路径即刀具路径数据；以及刀具路径数据存储部102，其对输入至刀具路径数据输入部101的刀具路径数据进行存储。
输入至刀具路径数据输入部101的刀具路径数据记述有：刀具应移动的点即指令点的坐标、刀具在多个指令点间移动时的插补方法、和表示指令点处的刀具轴的方向的刀具轴矢量。
刀具路径数据例如是由CAD及CAM装置输出的NC程序。
刀具路径数据中的指令点的坐标系变换为，以使得刀具成为对加工对象物进行加工时的刀具相对于加工对象物的相对位置。
刀具路径表示刀具经过的移动路径，基于刀具路径数据而生成。
另外，刀具路径修正装置100具有：刀具数据输入部103，其从外部输入对用于对加工对象物进行加工的刀具进行定义的信息即刀具数据；以及刀具数据存储部104，其对输入至刀具数据输入部103的刀具数据进行存储。
输入至刀具数据输入部103的刀具数据，由表现刀具的类别的信息、和刀具径、刀具刃尖半径及刀具长度这样的表现刀具的形状的信息构成。
作为刀具数据的一个例子，是表现出刀具的形状的CAD数据。
另外，刀具路径修正装置100具有形状数据输入部105，该形状数据输入部105从外部输入形状数据，该形状数据对包含由刀具应加工的曲面即加工曲面的、加工对象物的加工形状进行定义。
作为输入至形状数据输入部105的形状数据的一个例子，是加工对象物的加工形状通过算式记述，并通过加工曲面表现出的CAD数据。
另外，刀具路径修正装置100具有：形状数据存储部106，其对输入至形状数据输入部105的形状数据进行存储；被切削点计算部107；以及被切削点存储部108，其对由被切削点计算部107计算出的被切削点信息进行存储。
被切削点计算部107从刀具路径数据存储部102将刀具路径数据读出，从刀具数据存储部104将刀具数据读出，从形状数据存储部106将形状数据读出。
被切削点计算部107对被切削点的信息进行计算，该被切削点位于将由刀具数据定义的刀具向在刀具路径数据中记述的指令点配置时的由形状数据定义的加工形状的加工曲面上、且是由刀具加工的被加工点。即，被切削点计算部107对作为被切削点的信息的被切削点信息进行计算。
被切削点计算部107将计算出的被切削点信息存储于被切削点存储部108。
另外，刀具路径修正装置100具有：修正指令点提取部109；以及修正指令点存储部110，其对由修正指令点提取部109提取出的应修正的指令点即修正指令点进行存储。
修正指令点提取部109从刀具路径数据存储部102将刀具路径数据读出，从被切削点存储部108将被切削点信息读出。
修正指令点提取部109判断是否应对与读出的被切削点信息相对应的指令点进行修正，将判断为应修正的指令点作为修正指令点进行提取。
修正指令点提取部109将提取出的修正指令点存储于修正指令点存储部110。
另外，刀具路径修正装置100具有：指令点修正方向决定部111；以及指令点修正方向存储部112，其对由指令点修正方向决定部111决定的指令点修正方向进行存储。
指令点修正方向决定部111从刀具路径数据存储部102将刀具路径数据读出，从形状数据存储部106将形状数据读出，从修正指令点存储部110将修正指令点信息读出。
指令点修正方向决定部111基于在读出的刀具路径数据中记述的指令点，决定各修正指令点处的修正指令点的修正方向即指令点修正方向。
指令点修正方向决定部111将决定出的指令点修正方向存储于指令点修正方向存储部112。
另外，刀具路径修正装置100具有：刀具路径数据修正部113；以及修正刀具路径数据存储部114，其对由刀具路径数据修正部113修正后的刀具路径数据即修正刀具路径数据进行存储。
刀具路径数据修正部113从刀具路径数据存储部102将刀具路径数据读出，从刀具数据存储部104将刀具数据读出，从形状数据存储部106将形状数据读出。
另外，刀具路径数据修正部113从被切削点存储部108将被切削点信息读出，从修正指令点存储部110将修正指令点信息读出，从指令点修正方向存储部112将多个修正指令点各自的指令点修正方向读出。
刀具路径数据修正部113基于刀具数据、形状数据、被切削点信息及指令点修正方向，对修正指令点进行修正。
刀具路径数据修正部113基于修正后的指令点，对刀具路径数据进行修正，将修正后的刀具路径数据即修正刀具路径数据存储于修正刀具路径数据存储部114。
图2是表示用于实现实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的硬件结构例的图。刀具路径修正装置100能够由处理器51、存储器52及输入输出接口53实现。
处理器51是诸如CPU(Central Processing Unit)或者MPU(Micro ProcessingUnit)这样的处理器。
存储器52是RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、SSD(SolidState Drive)、HDD(Hard Disk Drive)或者将它们组合而构成的。
在由刀具路径数据输入部101、刀具数据输入部103及形状数据输入部105从外部将刀具路径数据、刀具数据及形状数据输入时利用输入输出接口53。
处理器51、存储器52及输入输出接口53与总线50连接，经由总线50相互地进行各种数据的交接。
在实现被切削点计算部107的情况下，将被切削点计算部107用的程序预先储存于存储器52，由处理器51执行该程序，由此实现被切削点计算部107。
在实现修正指令点提取部109的情况下，将修正指令点提取部109用的程序预先储存于存储器52，由处理器51执行该程序，由此实现修正指令点提取部109。
在实现指令点修正方向决定部111的情况下，将指令点修正方向决定部111用的程序预先储存于存储器52，由处理器51执行该程序，由此实现指令点修正方向决定部111。
在实现刀具路径数据修正部113的情况下，将刀具路径数据修正部113用的程序预先储存于存储器52，由处理器51执行该程序，由此实现刀具路径数据修正部113。
如以上所述构成的刀具路径修正装置100，按照图3所示的流程图进行动作。
图3是表示实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的动作流程的流程图。
在步骤201中，在刀具路径数据输入部101处从外部输入刀具路径数据。
作为外部输入，可想到由作业者通过键盘操作进行输入的方法、或者从NC程序进行数据变换的方法。输入的刀具路径数据储存于刀具路径数据存储部102。
另外，在刀具数据输入部103处从外部输入刀具数据。输入的刀具数据储存于刀具数据存储部104。
并且，在形状数据输入部105处从外部输入形状数据。输入的形状数据储存于形状数据存储部106。
使用图4至图7对加工形状、刀具路径及刀具形状的具体例进行说明。
图4是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第1图。在图4中，示出从斜向观察由成为对加工形状进行定义的形状数据的CAD数据表现的加工形状M1的状态。加工曲面组SA1存在于加工形状M1的上表面侧。
图5是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第2图。在图5中，示出从侧面观察图4所示的加工形状M1的状态。
图4所示的加工曲面组SA1由通过图5所示的多个加工曲面S0至S4的算式表现出的曲面构成。
此时，加工曲面S0和S1在相邻的加工曲面的连接部e0，保持着相邻的加工曲面彼此的相接连续性。
加工曲面S1和S2在相邻的加工曲面的连接部e1，保持着相邻的加工曲面彼此的相接连续性。
加工曲面S3和S4在相邻的加工曲面的连接部e3，保持着相邻的加工曲面彼此的相接连续性。
加工曲面S2和S3在相邻的加工曲面的连接部e2，没有保持相邻的加工曲面彼此的相接连续性。
图6是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第3图。在图6中，示出从斜向观察图4所示的加工形状M1的在用于对加工曲面组SA1进行加工的刀具路径数据中记述的多个刀具路径的一部分的刀具路径OR1的状态。
图7是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第4图。在图7中，示出由成为对在图6所示的刀具路径OR1移动的刀具T1进行定义的刀具数据的CAD数据表现出的刀具形状的例子。
在这里，使用的刀具T1是球头立铣刀。对刀具T1赋予了相当于从刀具中心轴CL起至刀具外径为止的长度的刀具半径R1。根据刀具形状，也可以赋予刀具外径母线相对于刀具中心轴CL的倾斜度。
在执行步骤201后，向作为被切削点信息计算步骤的步骤202前进。
在步骤202中，首先，在被切削点计算部107中，将在刀具路径数据存储部102中储存的刀具路径数据读出，将在刀具数据存储部104中储存的刀具数据读出，将在形状数据存储部106中储存的形状数据读出。
在这里，在刀具路径数据中记述的指令点，是刀具对加工对象物进行加工时的刀具相对于加工对象物的相对位置，如果将刀具向指令点配置，则理想的是在各指令点处刀具和加工形状的加工曲面相接。
接下来，在被切削点计算部107中，对被切削点的坐标进行计算，该被切削点位于将刀具向各指令点配置时的加工曲面上、且是由刀具加工的被加工点。
此时，作为对被切削点进行计算的方法的一个例子，提出对将刀具配置于各指令点时的刀具表面和加工曲面的最接近点进行计算的方法。最接近点位于加工曲面上、且是刀具T1和加工曲面彼此的距离最小的点。
下面，使用图8至图13对刀具路径数据的具体例进行说明。
图8是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第1图。在图8中，示出从斜向观察在用于对加工曲面组SA1进行加工的刀具路径OR1配置有刀具T1的情形的状态。
图9是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第2图，是用XZ平面将图8所示的斜视图切断的剖视图。具体地说，在图9中，示出从侧面侧观察刀具T1经过图8所示的刀具路径OR1的情形的状态，示出切断的XZ平面中的加工形状及刀具路径。
CL0至CL12表示在刀具路径OR1上的刀具路径数据中记述的指令点。各指令点间进行了直线插补。
TV0至TV12表示指令点CL0至CL12处的刀具轴的方向即刀具轴矢量。
图10是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第3图。在图10中，示出与指令点CL0至CL12分别相对应的被切削点CP0至CP12的计算例。
图11是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第4图。在图11中，示出与图10所示的指令点CL2相对应的被切削点CP2的计算例。在这里，示出刀具T1与加工曲面S1相接的状态。
此时，被切削点计算部107对刀具T1的刀具形状和加工曲面S1的接触点进行计算而作为指令点CL2处的刀具T1和加工曲面S1的被切削点。
在该情况下，指令点CL2和被切削点CP2之间的距离等于图7所示的刀具半径R1。
图12是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第5图。在图12中，示出与指令点CL3相对应的被切削点CP3的计算例。
在这里，刀具T1处于进刀至加工曲面S1的状态。此时，被切削点计算部107对处于加工曲面S1上且刀具T1的刀具形状对加工曲面S1进刀最深的点进行计算，而作为指令点CL3处的刀具T1和加工曲面S1的被切削点。
在该情况下，指令点CL3和被切削点CP3之间的距离比图7所示的刀具半径R1小。
图13是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第6图。在图13中，示出与指令点CL6相对应的被切削点CP6的计算例。
在这里，刀具T1处于从加工曲面S2分离的状态。此时，被切削点计算部107对处于加工曲面S2上且刀具T1的刀具形状和加工曲面S2之间的距离最小的最接近点进行计算，而作为指令点CL6处的刀具T1和加工曲面S2的被切削点。
在该情况下，指令点CL6和被切削点CP6之间的距离比图7所示的刀具半径R1大。
能够通过上述的方法对被切削点进行计算。
另一方面，作为用于对被切削点进行计算的方法，并不限定于上述的方法，例如也可以利用加工对象物的材料形状、刀具路径数据和刀具数据，实施加工模拟，根据刀具经过刀具路径数据所包含的指令点的瞬间的加工后材料形状，对被切削点进行计算而求出。
由被切削点计算部107计算出的被切削点的坐标，向被切削点存储部108储存。
在被切削点存储部108中，除了被切削点的坐标以外，被切削点信息与各指令点相对应地储存，该被切削点信息由被切削点处的刀具和加工曲面之间的相对位置关系、以及对被切削点位于哪个曲面上进行确定的曲面判别信息构成。
例如，与图11所示的指令点CL2相对应的被切削点信息，是作为最接近点的被切削点CP2的坐标、处于加工曲面S1与刀具T1相接的状态这样的相对位置关系、及被切削点CP2存在于加工曲面S1上的曲面判别信息。
并且，例如，与图12所示的指令点CL3相对应的被切削点信息，是作为最接近点的被切削点CP3的坐标、处于刀具T1进刀至加工曲面S1的状态这样的相对位置关系、及被切削点CP3存在于加工曲面S1上的曲面判别信息。
此时，在被切削点存在于由多个加工曲面构成的边界上的情况下，被切削点存储部108具有多个加工曲面的信息而作为曲面判别信息。
根据上述的步骤202，对被切削点的坐标进行计算，并且对被切削点处的刀具和加工曲面的相对位置关系进行计算，由此能够对刀具相对于加工曲面的切削进入及切削残留进行判别。
另外，通过对曲面判别信息进行计算，从而能够判别在指令点处刀具对哪个加工曲面进行加工，在进行刀具路径数据的修正时，能够修正为在修正前和修正后的指令点处对同一加工曲面进行加工。
在执行步骤202后向作为修正指令点提取步骤的步骤203前进。
在步骤203中，在修正指令点提取部109中，将在刀具路径数据存储部102中储存的刀具路径数据读出，将在被切削点存储部108中储存的被切削点信息读出。
接下来，修正指令点提取部109依次参照被切削点信息中的被切削点处的刀具和加工曲面的相对位置关系，对相对位置关系处于刀具进刀至加工曲面的状态、或者处于刀具分离加工曲面的状态的被切削点进行提取。
而且，修正指令点提取部109对与提取出的被切削点相对应的指令点进行提取而作为修正指令点。
图14是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的提取修正指令点的动作进行说明的图。在图14中，示出与指令点CL0至CL12分别相对应的指令点。
u0、u1、u2表示基于与指令点CL0至CL12分别相对应的被切削点信息的曲面判别信息的指令点的属性。
u0是不需要修正的指令点，u1是处于刀具进刀至加工曲面的状态而应修正的指令点，u2是处于刀具分离加工曲面的状态而应修正的指令点。
能够通过上述的方法对修正指令点进行提取。
而且，由修正指令点提取部109提取出的修正指令点，储存于修正指令点存储部110。
根据上述的步骤203，能够对刀具相对于加工曲面切削进入的情况及切削残留的情况进行提取。
在执行步骤203后向作为指令点修正方向决定步骤的步骤204前进。
在步骤204中，在指令点修正方向决定部111中，将在刀具路径数据存储部102中储存的刀具路径数据读出，将在形状数据存储部106中储存的形状数据读出，将在修正指令点存储部110中储存的修正指令点读出。
接下来，指令点修正方向决定部111对读出的刀具路径数据所包含的多个指令点中的、在同一平面上连续地配置的指令点进行提取。
在实际应用中，在多个指令点是否配置于同一平面上的判定中，进行下述判定即可，即，预先决定出的一定数量以上的指令点是否相对于某平面而位于一定的容许误差以下的距离的位置。
此时，为了判定为处于同一平面上而决定出的指令点的数量和容许误差，可以从外部预先赋予。
图15是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的决定指令点修正方向的动作和修正刀具路径数据的动作进行说明的第1图。在图15中，示出从斜向观察相对于刀具路径OR1，指令点的一部分配置于平面PL1上的情形的状态。
平面PL1与ZX平面平行，是法线矢量方向为Y轴方向的平面。
图16是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的决定指令点修正方向的动作和修正刀具路径数据的动作进行说明的第2图。在图16中，示出从侧面观察由刀具路径数据指示的指令点CL0至CL12配置于平面PL1上，对这些指令点进行提取的情形的状态。
接下来，在提取出配置于同一平面上的多个指令点的情况下，指令点修正方向决定部111基于提取出的指令点处的刀具轴矢量，对这些刀具轴矢量是否平行进行判定。
在图16中，示出指令点CL0至CL12处的刀具轴矢量TV0至TV12相互平行的情形。刀具轴矢量TV0至TV12各自的方向全部是Z轴方向且相互平行。
接下来，在判定为刀具轴矢量TV0至TV12相互平行的情况下，指令点修正方向决定部111对刀具轴矢量TV0至TV12和配置有指令点的平面的关系进行判定。
关于刀具轴矢量TV0至TV12和平面的关系，能够通过对刀具轴矢量TV0至TV12和平面的法线矢量的关系进行判定而判定出。
在判定为刀具轴矢量TV0至TV12和平面平行的情况下，即在判定为刀具轴矢量TV0至TV12与平面的法线矢量垂直的情况下，指令点修正方向决定部111将修正指令点的修正方向决定为刀具轴矢量TV0至TV12的方向。
在图16中，示出下述情形，即，配置指令点CL0至CL12的平面PL1与指令点CL0至CL12处的刀具轴矢量TV0至TV12处于平行的关系的情形。
在这里，刀具轴矢量TV0至TV12各自的方向全部是Z轴方向，平面PL1的法线矢量方向是Y轴方向。
因此，刀具轴矢量TV0至TV12和法线矢量的关系是垂直的。因此，刀具轴矢量TV0至TV12和平面PL1成为平行。因此，指令点修正方向针对指令点CL0至CL12所包含的修正指令点，决定为刀具轴矢量TV0至TV12的方向。
另一方面，配置于同一平面上的指令点处的刀具轴矢量TV0至TV12彼此是相互平行的，在处于刀具轴矢量TV0至TV12和平面垂直、即刀具轴矢量TV0至TV12与平面的法线矢量并行的关系的情况下，指令点修正方向决定部111将修正指令点的指令点修正方向决定为平面内方向。
另外，在没有提取到在同一平面上配置的多个指令点的情况下、在同一平面上配置的指令点处的刀具轴矢量TV0至TV12彼此不是相互平行的情况下、或者在同一平面上配置的指令点处的刀具轴矢量TV0至TV12彼此是相互平行且处于刀具轴矢量TV0至TV12不与平面平行或者垂直的关系的情况下，指令点修正方向决定部111将修正指令点的指令点修正方向决定为曲面铅垂方向。
在这些模式中用于决定指令点修正方向的处理的详细内容在后面记述。
指令点修正方向决定部111将以上的处理针对刀具路径OR1的其他部分也依次执行。由此，针对修正指令点，能够决定指令点修正方向。
而且，由指令点修正方向决定部111决定的指令点修正方向储存于指令点修正方向存储部112。
根据上述的步骤204，作业者无需根据加工模式预先指定针对指令点的修正方向，作业效率提高。
另外，即使在包含多个加工模式的刀具路径中，也基于刀具路径数据而针对每个部分决定指令点的修正方向。因此，作业者无需根据加工模式预先指定针对指令点的修正方向，作业效率提高。
在执行步骤204后向作为刀具路径数据修正步骤的步骤205前进。
在步骤205中，在刀具路径数据修正部113中，将在刀具路径数据存储部102中储存的刀具路径数据读出，将在刀具数据存储部104中储存的刀具数据读出，将在形状数据存储部106中储存的形状数据读出。
另外，在刀具路径数据修正部113中，将在被切削点存储部108中储存的被切削点信息读出，将在修正指令点存储部110中储存的修正指令点读出，将在指令点修正方向存储部112中储存的指令点修正方向读出。
接下来，刀具路径数据修正部113通过使修正指令点向修正指令点处的指令点修正方向移动，从而进行修正。
此时，刀具路径数据修正部113修正为，在将刀具配置于修正后的指令点时刀具相对于加工形状的加工曲面相接。
在这里，在修正指令点处的指令点修正方向是刀具轴矢量TV0至TV12的方向的情况下，基于与修正指令点相对应的被切削点信息的刀具和加工曲面的相对位置关系，在刀具相对于加工曲面进刀时分别使指令点向刀具轴矢量TV0至TV12的方向移动，在刀具相对于加工曲面分离时分别使指令点向刀具轴矢量TV0至TV12的方向的反方向移动，修正为刀具与加工曲面相接。
图17是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的刀具路径数据的修正动作进行说明的第1图。在图17中，示出在针对指令点CL3的修正方向是刀具轴矢量方向MD3的情况下，进行指令点CL3的修正的情形。
与修正前的指令点CL3相对应的被切削点CP3，是位于加工曲面S1上且刀具T1的刀具形状向加工曲面S1进入最深的点，处于刀具T1进刀至加工曲面S1的相对位置关系。
此时，刀具路径数据修正部113使指令点CL3向刀具轴矢量方向MD3移动，求出在将刀具T1配置于移动后的指令点CL3’时的刀具形状和加工曲面S1相接的指令点的位置。
其结果，指令点CL3成为移动后的指令点CL3’，得到与指令点CL3’相对应的被切削点CP3’。而且，在将刀具T1配置于移动后的指令点CL3’时，刀具形状和加工曲面S1在被切削点CP3’处相接。
在这里，关于刀具T1从指令点CL3向刀具轴矢量方向MD3移动时的移动量，例如存在下述方法，即，将被切削点CP3作为起点，求出向刀具轴矢量方向MD3的反方向延伸的半直线和刀具T1的刀具形状的表面的交点，以被切削点CP3和求出的交点之间的距离，使指令点CL3向刀具轴矢量方向MD3移动。
另外，例如存在下述方法，即，使指令点CL3以某一定距离向刀具轴矢量方向MD3的方向移动以使得刀具T1的刀具形状与加工曲面S1分离，将利用二分法生成的点逐渐地向刀具轴矢量方向MD3的反方向接近，直至与加工曲面S1相接重复该动作。
将另一例子在图18示出。图18是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的刀具路径数据的修正动作进行说明的第2图。在图18中，示出针对修正指令点CL6，在指令点修正方向是刀具轴矢量方向MD6的情况下进行修正的情形。
与修正前的指令点CL6相对应的被切削点CP6，是位于加工曲面S2上且刀具T1的刀具形状与加工曲面S2的最接近点，成为加工曲面S2相对于刀具T1分离的相对位置关系。
此时，刀具路径数据修正部113求出使指令点CL6向刀具轴矢量方向MD6的反方向移动，将刀具T1配置于移动后的指令点时，刀具形状和加工曲面S2相接的指令点的位置。
其结果，指令点CL6成为移动后的指令点CL6’，得到与指令点CL6’相对应的被切削点CP6’，在将刀具T1配置于移动后的指令点CL6’时，刀具形状和加工曲面S2在被切削点CP6’处相接。
由此，针对修正指令点CL3及指令点CL6，得到修正后的指令点CL3’及指令点CL6’。
接下来，刀具路径数据修正部113将通过上述的方法修正后的指令点与修正前的指令点置换而对刀具路径数据进行修正，将修正后的刀具路径数据储存于修正刀具路径数据存储部114。
根据上述的步骤205，基于根据刀具路径数据决定的指令点修正方向而对修正指令点进行修正，由此能够保持该修正指令点的周围的指令点处的加工模式不变而进行修正。
在执行步骤205后结束处理。
在这里，在上述处理的说明的基础上，关于在步骤204中决定其他指令点修正方向的处理的详细内容、以及在步骤205中基于其他指令点修正方向对修正指令点进行修正的处理的详细内容，使用其他例进行叙述。
步骤204中的其他例在图19示出。图19是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第5图。
在图19中，示出将刀具T2配置于用于对加工形状M2中的侧面侧的加工曲面组SA2进行加工的刀具路径OR2的情形。
图20是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第6图。在图20中，示出针对从斜向观察图19所示的刀具路径OR2，指令点的一部分配置于平面PL2上的情形的状态。
平面PL2是与XY平面平行、且法线矢量方向为Z轴方向的平面。
图21是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第7图。在图21中，示出从上侧观察下述情形的状态，即，针对刀具路径OR2，指令点的一部分配置于平面PL2上，由于这些指令点配置于同一平面上而被提取的情形。
此时，提取出的指令点处的刀具轴矢量彼此全部是Z方向且相互平行，因此处于刀具轴矢量和平面PL2垂直、即刀具轴矢量与平面的法线矢量并行的关系。因此，修正指令点的指令点修正方向决定为平面内方向。
图22是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第8图。在图22中，示出从侧面侧观察下述情形的状态，即，在步骤205中，在修正指令点处的指令点修正方向MD13是平面内方向的情况下，针对修正指令点CL13进行修正的情形。
在这里，与修正前的指令点CL13相对应的被切削点CP13，是位于加工曲面S5上且刀具T2的刀具形状相对于加工曲面S5进入最深的点，成为刀具T2进刀至加工曲面S5的相对位置关系。
此时，刀具路径数据修正部113求出使指令点CL13向平面内方向移动，在将刀具T2配置于移动后的指令点时，刀具形状与加工曲面S5相接的指令点的位置。
其结果，指令点CL13成为移动后的指令点CL13’，得到与指令点CL13’相对应的被切削点CP13’，在将刀具T2配置于移动后的指令点CL13’时，刀具形状与加工曲面S5在被切削点CP13’处相接。
在实际应用中，关于在指令点修正方向是平面内方向的情况下使修正指令点向平面内的哪个方向移动，例如能够通过下述方法决定，即，在对应平面上使指令点移动的情况下向移动量成为最小的方向移动。
另外，作为其他方法，能够通过下述方法决定，即，向将从修正指令点向与该修正指令点相对应的被切削点的方向矢量、或者与该修正指令点相对应的被切削点处的加工曲面的曲面法线矢量投影于对应平面的矢量的方向或者反方向，利用上述的二分法而使其移动。
对于步骤204，在图23示出另一例子。图23是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第9图。在图23中，示出针对用于对加工曲面组SA3进行加工的一部分的刀具路径OR3配置了刀具T3的情形。
图23的例子是针对刀具路径OR3，没有提取到在同一平面上配置的多个指令点的情况，在该情况下，指令点修正方向决定部111将修正指令点的指令点修正方向决定为曲面铅垂方向。
在该例子中，进一步在步骤205中进行图24所示的修正指令点CL14的修正。图24是用于对实施方式1所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第10图。
在图24中，示出从侧面侧观察下述情形的状态，即，在修正指令点CL14处的指令点修正方向是曲面铅垂方向的情况下，针对修正指令点CL14进行修正的情形。
在这里，与修正指令点CL14相对应的被切削点CP14，是刀具T3的刀具形状与加工曲面S6的最接近点，成为刀具T3与加工曲面S6分离的相对位置关系。
此时，刀具路径数据修正部113求出使修正指令点CL14向被切削点CP14处的加工曲面的法线矢量方向MD14移动，在将刀具T3配置于移动后的指令点时刀具形状与加工曲面S6相接的指令点的位置。
其结果，修正指令点CL14成为修正后的指令点CL14’，得到与指令点CL14’相对应的被切削点CP14’，在将刀具T3配置于移动后的指令点CL14’时，刀具形状与加工曲面S6在被切削点CP14’处相接。
以上是实施方式1所涉及的刀具路径修正装置的动作。
根据实施方式1所涉及的刀具路径修正装置，对位于加工曲面上且作为由刀具加工的被加工点的信息的被切削点信息进行计算，基于刀具的针对加工形状的相对位置关系，对应修正的指令点即修正指令点信息进行提取，因此能够对在指令点处刀具相对于加工形状是切削进入的情况及切削残留的情况进行检测。
另外，通过利用被切削点信息，从而在使用球头立铣刀以外的旋转刀具即圆角端铣刀或者平端铣刀的情况下、或者在车削刀具这样的非对称的形状的刀具的情况下，能够对切削进入的情况及切削残留的情况进行检测。
另外，基于刀具路径数据，决定对修正指令点进行修正的方向即指令点修正方向，因此作业者无需预先指定针对指令点的修正方向，作业效率提高。
实施方式2.
下面，对本发明的实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的结构例进行说明。
实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的结构与实施方式1相同，因此省略其说明。示出实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的动作的流程图与实施方式1相同。
下面，使用图3对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的动作进行说明。
在步骤201中，实施方式2的动作与实施方式1的动作相同，因此省略说明。
使用图25至图28对输入至实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的数据进行说明。
图25是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第1图。
在图25中，示出从斜向观察通过输入至实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的刀具路径数据输入部101的形状数据而得到的加工对象物的加工后形状M4的状态。
形状数据的一个例子是由算式记述加工对象物的加工形状，通过加工曲面表现出的CAD数据。
图26是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第2图。在图26中，示出从侧面观察图25所示的加工后形状M4的状态。
图25所示的加工曲面组SA4由通过图26所示的多个加工曲面S10至S15的算式表现出的曲面构成。
此时，加工曲面S10和S11在相邻的加工曲面的连接部e10，保持着曲面彼此的相接连续性。
加工曲面加工曲面S12和S13在相邻的加工曲面的连接部e12，保持着曲面彼此的相接连续性。
加工曲面S14和S15在相邻的加工曲面的连接部e14，保持着曲面彼此的相接连续性。
加工曲面S11和S12在相邻的加工曲面的连接部e11，没有保持曲面彼此的相接连续性。
加工曲面S13和S14在相邻的加工曲面的连接部e13，没有保持曲面彼此的相接连续性。
图27是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第3图。在图27中，示出从斜向观察在用于对图25所示的加工后形状M4中的加工曲面组SA4进行加工的刀具路径数据中记述的刀具路径OR4的状态。
图28是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的加工形状、刀具路径及刀具形状进行说明的第4图。在图28中，示出由成为对在图27所示的刀具路径OR4移动的刀具T4进行定义的刀具数据的CAD数据表现出的刀具形状的例子。
在这里使用的刀具T4是圆角端铣刀。对刀具T4赋予了与从刀具中心轴至刀具外径为止的长度相当的刀具半径R1、和刀具刃尖处的角部分的倒圆角的半径R2。
在呈锥形的刀具形状的情况下，在刀具半径R1及半径R2的基础上，可以赋予刀具外径母线相对于刀具中心轴的倾斜度。
在执行步骤201后，向步骤202前进。
在步骤202中，实施方式2的动作与实施方式1的动作相同，因此关于其处理省略说明。
图29是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第1图。在图29中，示出从斜向观察下述情形的状态，即，在用于对加工曲面组SA4进行加工的刀具路径OR4配置有刀具T4的情形。
图30是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第2图。在图30中，示出从侧面侧观察下述情形的状态，即，刀具T4在用于对图29所示的加工曲面组SA4进行加工的刀具路径OR4经过的情形。
图30是通过XZ平面将图29所示的斜视图切断的剖视图，示出切断的XZ平面中的加工形状及刀具路径。
此时，CL20至CL32示出由刀具路径数据指示的指令点。各指令点间进行直线插补。
另外，TV20至TV32示出指令点CL20至CL32处的刀具轴矢量。
图31是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的被切削点信息的计算动作进行说明的第3图。在图31中，示出与指令点CL20至CL32分别相对应的被切削点CP20至CP32的计算例。
在执行步骤202后，向步骤203前进。
在步骤203中，在修正指令点提取部109中，将在刀具路径数据存储部102中储存的刀具路径数据读出，将在被切削点存储部108中储存的被切削点信息读出。
接下来，修正指令点提取部109对与连续的两个指令点各自对应的两个被切削点沿加工曲面不连续的指令点的组合进行提取。具体地说，在基于对被切削点信息的被切削点的位置位于哪个曲面上进行确定的曲面判别信息，对连续的两个被切削点处的曲面判别信息进行比较时，对位于不同的加工曲面上的连续的两个被切削点进行提取。
此时，在被切削点位于由多个加工曲面构成的边界上且连续的两个被切削点的曲面判别信息共有至少大于或等于1个加工曲面的情况下，不视为位于不同的加工曲面上。
而且，修正指令点提取部109将与提取出的连续的两个被切削点相对应的连续的两个第一及第二指令点作为修正指令点的组合进行提取。
图32是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第1图。在图32中，示出表示与指令点CL20至CL32分别相对应的被切削点CP20至CP32处的曲面判别信息的情形。
在这里，被切削点CP20至CP32表示位于哪个加工曲面上。例如被切削点CP20示出位于加工曲面S10上。被切削点CP21示出位于加工曲面S10和加工曲面S11的边界上。
图33是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第2图。在图33中，示出对指令点CL20至CL32中的修正指令点的组合进行提取的情形。
在这里，在对在被切削点CP20至CP32中连续的两个被切削点的被切削点信息所包含的曲面判别信息进行参照的情况下，将不需要对应的指令点的修正的被切削点的组合表示为v0的属性，将需要对应的指令点的修正的被切削点的组合表示为v1的属性。
在被切削点CP21和CP22的组合中，被切削点CP21位于加工曲面S10和加工曲面S11的边界上，被切削点CP22位于加工曲面S11上。
此时，在被切削点CP21和CP22中共有加工曲面S11，因此与被切削点CP21和被切削点CP22分别相对应的指令点CL21和指令点CL22不需要修正。
另外，在被切削点CP24和CP25的组合中，被切削点CP24位于加工曲面S11上，被切削点CP25位于加工曲面S12上。
此时，由于在被切削点CP24和CP25中不存在共有的加工曲面，因此与被切削点CP24和CP25分别相对应的指令点CL24和指令点CL25需要修正，作为修正指令点的组合进行提取。
如上述的方法这样，修正指令点提取部109对与连续的两个指令点分别对应的两个被切削点沿加工曲面不连续的修正指令点的组合进行提取。
另外，作为用于对与连续的两个指令点各自对应的两个被切削点沿加工曲面不连续的指令点的组合进行提取的其他方法，能够提取沿加工曲面对两个被切削点间插补后的曲线与加工曲面的边界相交叉的情况。
而且，由修正指令点提取部109提取出的修正指令点的组合，储存于修正指令点存储部110。
根据上述的步骤203，在连续的两个指令点之间，能够对切削进入的情况及切削残留的情况进行提取。
在执行步骤203后向步骤204前进。
在步骤204中，实施方式2所涉及的动作与实施方式1所涉及的动作相同，因此省略其处理的说明。
在执行步骤204后向步骤205前进。
在步骤205中，实施方式2所涉及的动作与实施方式1所涉及的动作不同，因此进行其处理的说明。
在步骤205中，在刀具路径数据修正部113中，将在刀具路径数据存储部102中储存的刀具路径数据读出，将在刀具数据存储部104中储存的刀具数据读出，将在形状数据存储部106中储存的形状数据读出，将在被切削点存储部108中储存的被切削点信息读出，将在修正指令点存储部110中储存的修正指令点读出，将在指令点修正方向存储部112中储存的指令点修正方向读出。
接下来，向读出的修正指令点的组合中的两个指令点之间插入新的指令点。
此时，基于与修正指令点相对应的被切削点的曲面判别信息，修正为新插入的指令点在各个曲面判别信息所涉及的多个加工曲面的边界上具有被切削点、或者在各个曲面判别信息所涉及的多个加工曲面上同时具有被切削点。
刀具路径数据修正部113在指令点修正方向为曲面法线矢量方向的情况下，新追加指令点而对刀具路径数据进行修正，以使得一边使刀具沿刀具路径经过两个修正指令点间，一边使刀具向对与各修正指令点相对应的被切削点处的两个曲面法线矢量进行插补得到的矢量的方向或者反方向移动，针对两个加工曲面同时具有被切削点，或者在两个加工曲面的边界上具有被切削点。
在这里，作为用于对新的指令点进行计算的方法，例如，在修正指令点之间的刀具路径上以一定间隔产生点，对基于两个曲面法线矢量产生的点处的矢量进行计算，在将刀具配置于分别产生的点而向计算出的矢量的方向或者反方向移动的情况下，对针对两个加工曲面同时具有被切削点、或者在两个加工曲面的边界上具有被切削点进行判定。
此时，在针对两个加工曲面同时具有被切削点、或者在两个加工曲面的边界上具有被切削点的指令点得到多个的情况下，能够通过下述方法决定，即，对多个指令点中的与插补路径相距的移动量最小的点进行选择。
图34是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第3图。在图34中，示出针对修正指令点的组合即指令点CL24及指令点CL25，指令点修正方向是曲面法线矢量方向的情况下的侧面。
在这里，与指令点CL24相对应的被切削点CP24，作为加工曲面S11与刀具T4的刀具形状相接的点而得到。
另外，与指令点CL25相对应的被切削点CP25，作为加工曲面S12与刀具T4的刀具形状相接的点而得到。
此时，刀具路径数据修正部113对加工曲面S11上的被切削点CP24处的法线矢量NV24及加工曲面S12上的被切削点CP25处的法线矢量NV25进行计算。
图35是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第4图。
在图35中，示出在指令点CL24和指令点CL25之间的插补路径上的某一点的指令点CLM1处，计算对计算出的法线矢量NV24及NV25进行插补后的矢量MV1的情形。
此时作为对矢量MV1进行计算的方法，例如，存在下述方法，即，对应于指令点CL24和指令点CLM1之间的距离与指令点CL25和指令点CLM1之间的距离之比，对法线矢量NV24和法线矢量NV25进行线性插补。
图36是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第5图。
在图36中，示出在针对指令点CLM1而配置了刀具T4的情况下，使刀具T4向根据指令点CLM1计算出的矢量MV1的方向移动，对在加工曲面S11和加工曲面S12的边界上具有被切削点CPM1的指令点CLM1’重新进行计算的情形。
此时作为从指令点CLM1使刀具T4移动的方法，存在下述方法，即，利用二分法逐渐地使刀具T4从指令点CLM1向矢量MV1的方向移动，直至配置在加工曲面S11和加工曲面S12的边界上为止进行重复。
由此，针对作为修正指令点的组的指令点CL24及指令点CL25，能够在指令点CL24和指令点CL25之间，得到新插入的指令点CLM1’。
使用图37至图39，对实施方式2的步骤205的其他指令点修正例进行说明。
图37是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第6图。在图37中，示出针对作为修正指令点的组的指令点CL29及指令点CL30，指令点修正方向是曲面法线矢量方向的情况下的侧面。
在这里，与指令点CL29相对应的被切削点CP29，作为加工曲面S13与刀具T4的刀具形状相接的点而得到。
另外，与指令点CL30相对应的被切削点CP30，作为加工曲面S14与刀具T4的刀具形状相接的点而得到。
此时，刀具路径数据修正部113对加工曲面S13上的被切削点CP29处的法线矢量NV29及加工曲面S14上的被切削点CP30处的法线矢量NV30进行计算。
图38是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第7图。
在图38中，示出在指令点CL29和指令点CL30之间的插补路径上的某一点的指令点CLM2处，计算对计算出的法线矢量NV29及NV30进行插补后的矢量MV2的情形。
此时作为对矢量MV2进行计算的方法，例如存在下述方法，即，对应于指令点CL29和指令点CLM2之间的距离与指令点CL30和指令点CLM2之间的距离之比，对法线矢量NV29和法线矢量NV30进行线性插补。
图39是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第8图。
在图39中，示出在针对指令点CLM2而配置了刀具T4的情况下，使刀具T4从指令点CLM2起向计算出的矢量MV2的反方向移动，对在加工曲面S13和S14同时分别配置被切削点CPM2a及CPM2b的指令点CLM2’重新进行计算的情形。
此时作为使刀具T4从指令点CLM2移动的方法，存在下述方法，即，利用二分法逐渐地使刀具T4从指令点CLM2起向矢量MV2的反方向移动，直至针对加工曲面S13和加工曲面S14同时具有被切削点为止进行重复。
由此，针对作为修正指令点的组合的指令点CL29及指令点CL30，生成在指令点CL29和指令点CL30之间新插入的指令点CLM2’。
而且，刀具路径数据修正部113将通过上述的方法新生成的指令点插入至修正指令点的组合中的两个指令点之间而对刀具路径数据进行修正，将修正后的刀具路径数据储存于修正刀具路径数据存储部114。
根据上述的步骤205，通过基于刀具路径数据而决定的指令点修正方向而对修正指令点进行修正，从而能够将该修正指令点的周围的指令点处的加工模式保持不变而进行修正。
在步骤205执行后结束处理。
使用图40至图42，对实施方式2的步骤205中的其他指令点修正例进行说明。
图40是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第9图。在图40中，示出作为修正指令点的组合的指令点CL33及指令点CL34处的指令点修正方向为平面内方向的情况下的加工曲面的上侧。
在这里，与指令点CL33相对应的被切削点CP33，作为加工曲面S16与刀具T5的刀具形状相接的点而得到。
另外，与指令点CL34相对应的被切削点CP34，作为加工曲面S17与刀具T5的刀具形状相接的点而得到。
图41是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第10图。在图41中，示出在指令点CL33和指令点CL34之间的插补路径上的某一点的指令点CLM3处，成为使刀具T5移动的方向的该平面的某一方向即矢量MV3的情形。
图42是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第11图。
在图42中，示出在针对指令点CLM3而配置了刀具T5的情况下，使刀具T5从指令点CLM3向矢量MV3的方向移动，对在加工曲面S16和加工曲面S17的边界上具有被切削点CPM3的指令点CLM3’进行计算的情形。
此时作为使刀具T5从指令点CLM3移动的方法，存在下述方法，即，利用二分法逐渐地使刀具T5从指令点CLM3向矢量MV3的方向移动，直至刀具与加工曲面S16和加工曲面S17的边界上相接为止进行重复。
在这里，在插补路径上的某一点处使用了作为该平面的某一方向的矢量时，在两个加工曲面的边界上刀具不相接的情况下，刀具路径数据修正部113对作为该平面的某一方向的矢量进行变更，使用多个矢量重复相同的处理，而进行决定。
在插补路径上的某一点处计算出多个新的指令点的情况下，能够通过下述方法决定，即，从其中对相对于原来的插补路径而距离的误差最小的指令点进行选择。
并且，在插补路径上的多个点处计算出新的指令点的情况下，能够通过下述方法最终决定出新的指令点，即，从其中对相对于原来的插补路径而距离的误差最小的指令点进行选择。
由此，针对作为修正指令点的组的指令点CL33和指令点CL34的组，在指令点修正方向为平面内方向的情况下，能够得到插入至指令点CL33和指令点CL34之间的新的指令点CLM3’。
使用图43至图45，对实施方式2的步骤205中的另外的指令点修正例进行说明。
图43是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第12图。在图43中，示出作为修正指令点的组的指令点CL35和指令点CL36处的指令点修正方向为刀具轴矢量方向的情况下的侧面。
指令点CL35处的刀具T6的刀具轴矢量作为TV35被赋予，指令点CL36处的刀具T6的刀具轴矢量作为TV36被赋予。
在这里，与指令点CL35相对应的被切削点CP35，作为加工曲面S18与刀具T6的刀具形状相接的点而得到。
另外，与指令点CL36相对应的被切削点CP36，作为加工曲面S19与刀具T6的刀具形状相接的点而得到。
图44是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第13图。在图44中，示出在指令点CL35和指令点CL36之间的插补路径上的某一点的指令点CLM4处配置了刀具T6的情况下，成为使刀具T6移动的方向的方向矢量MV4的情形。
此时，方向矢量MV4作为与指令点CL35及指令点CL36处的刀具轴矢量平行的矢量而进行计算。
图45是用于对实施方式2所涉及的刀具路径修正装置中的修正刀具路径数据的动作进行说明的第14图。在图45中，示出在针对指令点CLM4而配置了刀具T6的情况下，使刀具T6从指令点CLM4向方向矢量MV4的方向移动，对在加工曲面S18和加工曲面S19各自同时具有被切削点CPM4a和被切削点CPM4b的指令点CLM4’进行计算的情形。
此时作为使刀具T6从指令点CLM4移动的方法，存在下述方法，即，利用二分法逐渐地使刀具T6从指令点CLM4向方向矢量MV4的反方向移动，直至刀具T6与加工曲面S18和加工曲面S19各自同时相接为止进行重复。
由此，刀具路径数据修正部113针对作为修正指令点的组合的指令点CL35及指令点CL36，生成新插入至指令点CL35和指令点CL36之间的指令点CLM4’。
以上是实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100的动作。
根据实施方式2所涉及的刀具路径修正装置100，对位于加工曲面上且由刀具加工的被加工点的信息即被切削点信息进行计算，基于曲面判别信息而提取应修正的指令点的组合即修正指令点的组合的信息，因此能够对在两个连续的指令点之间刀具相对于加工形状而切削进入的情况及切削残留的情况进行检测。
此外在实施方式1、2中，对具有刀具路径数据输入部101、刀具数据输入部103、形状数据输入部105、刀具路径数据存储部102、刀具数据存储部104、形状数据存储部106的刀具路径修正装置100的结构例进行了说明，但刀具路径修正装置100的结构例并不限定于此，实施方式1、2的刀具路径修正装置100可以构成为，将从刀具路径修正装置100的外部输入的刀具路径数据、刀具数据及形状数据直接输入至被切削点计算部107、修正指令点提取部109、指令点修正方向决定部111及刀具路径数据修正部113。
如以上说明所述，实施方式1、2的刀具路径修正装置100具有：被切削点计算部，其基于记述有对加工对象物进行加工的刀具或者加工对象物的移动的刀具路径数据、刀具的刀具数据及加工对象物的加工形状的形状数据，对位于将刀具向在刀具路径数据中记述的指令点配置时的加工形状的加工曲面上、且由刀具加工的被加工点的信息即被切削点信息进行计算；修正指令点提取部，其基于刀具路径数据及被切削点信息，对在刀具路径数据记述的指令点中的应修正的指令点即修正指令点进行提取；指令点修正方向决定部，其针对由修正指令点提取部提取出的各个修正指令点，决定应修正的方向即指令点修正方向；以及刀具路径数据修正部，其基于刀具数据、形状数据、被切削点信息、修正指令点及指令点修正方向，按照指令点修正方向对修正指令点进行修正而对刀具路径数据进行修正，以使得刀具与加工曲面相接。
对位于加工曲面上且由刀具加工的被加工点的信息即被切削点信息进行计算，基于被切削点信息而提取应修正的指令点即修正指令点信息，因此即使指令点处于形状数据的外侧的区域，也能够对指令点处的刀具实际会切削进入至工件的情况进行检测。
另外，根据刀具路径修正装置100，在使用球头立铣刀以外的旋转刀具即圆角端铣刀或者平端铣刀的情况下、或者在使用车削刀具这样的非对称的形状的刀具的情况下，能够对是否会处于切削进入的状态进行判断。
另外，根据刀具路径修正装置100，基于被切削点信息对修正指令点进行提取，因此即使在指令点处于加工形状的外侧的区域的情况下，也能够对切削残留进行检测。
另外，被切削点计算部求出将刀具向指令点配置时的刀具和加工曲面的相对位置关系而作为被切削点信息，修正指令点提取部基于被切削点信息的刀具和加工曲面的相对位置关系，在刀具从加工曲面分离的情况下及刀具进刀至加工曲面的内部的情况下，将指令点作为修正指令点进行提取。
通过对被切削点处的刀具和加工曲面的相对位置关系进行计算，从而能够对刀具相对于加工曲面的切削进入及切削残留进行判别。
另外，被切削点计算部在此基础上，将在刀具和加工曲面相接的情况下刀具和加工曲面相接的点的坐标作为被切削点信息而求出，在刀具从加工曲面分离的情况下求出位于加工曲面上且刀具和加工曲面的最接近点的坐标而作为被切削点信息，在刀具进刀至加工曲面的内部的情况下求出位于加工曲面上且刀具最远离加工曲面的点的坐标而作为被切削点信息，修正指令点提取部在与连续的两个指令点相对应的两个被切削点处，对两个被切削点之间沿加工曲面进行插补后的曲线与加工曲面的边界相交叉的情况下，将两个指令点作为修正指令点的组合而提取。
由此，在连续的两个指令点之间，能够对切削进入的情况及切削残留的情况进行提取。
另外，被切削点计算部在此基础上，求出对被切削点的位置位于加工形状的哪个加工曲面上进行判别的曲面判别信息而作为被切削点信息，修正指令点提取部基于曲面判别信息，在与连续的两个指令点相对应的两个被切削点存在的各个加工曲面组之间不共有至少一个以上的加工曲面的情况下，判定为对两个被切削点之间沿加工曲面进行插补后的曲线与加工曲面的边界相交叉。
由此，能够判别在指令点处刀具对哪个加工曲面进行加工，在进行刀具路径数据的修正时，能够修正为在修正前和修正后的指令点处对同一加工曲面进行加工。
另外，刀具路径数据修正部对刀具路径数据进行修正，以使得在修正指令点处刀具与加工曲面相接。
由此，在使用修正后的刀具路径数据的情况下能够不发生切削残留及切削过量地进行加工。
另外，刀具路径修正装置100还具有指令点修正方向决定部，该指令点修正方向决定部决定对由修正指令点提取部提取出的修正指令点应修正的方向即指令点修正方向，刀具路径数据修正部按照指令点修正方向对刀具路径数据进行修正。
由此，能够在各个修正指令点处按照希望修正的指令点修正方向对刀具路径数据进行修正。
另外，指令点修正方向决定部将修正指令点的指令点修正方向决定为与修正指令点相对应的被切削点处的加工曲面的曲面法线矢量方向。
由此，作业者不需要根据加工模式预先针对指令点而指定修正方向，作业效率提高。
另外，指令点修正方向决定部将指令点区分为存在于同一平面内的连续的指令点的集合即平面部指令点组、和不包含于该平面部指令点组的连接部指令点组，对平面部指令点组所包含的指令点处的刀具轴矢量是否相互平行进行判断，在判断为刀具轴矢量相互平行的情况下，进一步对刀具轴矢量和平面的关系进行判断，在判断为刀具轴矢量和平面平行时，将平面部指令点组所包含的各修正指令点的指令点修正方向决定为刀具轴矢量方向，在判断为刀具轴矢量和平面垂直时，将平面部指令点组所包含的各修正指令点的指令点修正方向决定为平面内方向。另一方面，在判断为刀具轴矢量相互不平行的情况下，将平面部指令点组所包含的各修正指令点的指令点修正方向决定为与修正指令点相对应的被切削点处的加工曲面的曲面法线矢量方向。另外，将连接部指令点组所包含的修正指令点的指令点修正方向决定为与修正指令点相对应的被切削点处的加工曲面的曲面法线矢量方向。
由此，在包含多个加工模式的刀具路径中，也基于刀具路径数据而针对每个部分决定指令点的修正方向，因此作业者不需要根据加工模式预先针对指令点而指定修正方向，作业效率提高。
另外，通过基于刀具路径数据而决定的指令点修正方向而对指令点进行修正，从而能够将该修正指令点的周围的指令点处的加工模式保持不变而进行修正。
另外，刀具路径数据修正部将新的指令点插入而对刀具路径数据进行修正，以使得针对与修正指令点的组合相对应的第一及第二被切削点存在的两个加工曲面而同时具有被切削点。
由此，修正后的刀具路径数据经过加工曲面的边界，因此能够在加工曲面的边界不发生切削残留及切削过量地进行加工。
另外，刀具路径数据修正部将新的指令点插入而对刀具路径数据进行修正，以使得在与修正指令点的组合相对应的第一及第二被切削点存在的两个加工曲面的边界上具有被切削点。
由此，修正后的刀具路径数据经过加工曲面的边界，因此能够在加工曲面的边界不发生切削残留及切削过量地进行加工。
以上的实施方式所示的结构，表示本发明的内容的一个例子，也能够与其他公知技术进行组合，在不脱离本发明的主旨的范围，也能够对结构的一部分进行省略、变更。
标号的说明
100刀具路径修正装置，101刀具路径数据输入部，102刀具路径数据存储部，103刀具数据输入部，104刀具数据存储部，105形状数据输入部，106形状数据存储部，107被切削点计算部，108被切削点存储部，109修正指令点提取部，110修正指令点存储部，111指令点修正方向决定部，112指令点修正方向存储部，113刀具路径数据修正部，114修正刀具路径数据存储部。

Claims (7)

1.一种刀具路径修正装置，其特征在于，具有：
被切削点计算部，其基于记述有对加工对象物进行加工的刀具或者所述加工对象物的移动的刀具路径数据、所述刀具的刀具数据、及所述加工对象物的加工形状的形状数据，对被切削点信息进行计算，该被切削点信息是位于将所述刀具向在所述刀具路径数据中记述的指令点配置时的所述加工形状的加工曲面上、且由所述刀具加工的被加工点的信息；
修正指令点提取部，其基于所述刀具路径数据及所述被切削点信息，对在所述刀具路径数据记述的指令点中的应修正的指令点即修正指令点进行提取；
指令点修正方向决定部，其基于所述修正指令点，决定所述修正指令点的应修正的方向即指令点修正方向；以及
刀具路径数据修正部，其基于所述刀具数据、所述形状数据、所述被切削点信息、所述修正指令点、及所述指令点修正方向，按照所述指令点修正方向而对所述修正指令点进行修正，从而对所述刀具路径数据进行修正，以使得所述刀具与所述加工曲面相接。
2.根据权利要求1所述的刀具路径修正装置，其特征在于，
所述被切削点计算部，
对将所述刀具向所述指令点配置时的所述刀具和所述加工曲面的相对位置关系进行判别，在所述刀具与所述加工曲面相接的情况下，求出所述刀具和所述加工曲面的接触点的坐标而作为所述被切削点信息，
在所述刀具从所述加工曲面分离的情况下，求出位于所述加工曲面上且所述刀具和所述加工曲面的最接近点的坐标而作为所述被切削点信息，
或者，在所述刀具进刀至加工曲面的内部的情况下，求出位于所述加工曲面上且所述刀具最远离所述加工曲面的点的坐标而作为所述被切削点信息，
所述修正指令点提取部，
基于所述相对位置关系，在所述指令点处所述刀具从所述加工曲面分离的情况下及所述刀具进刀至所述加工曲面的内部的情况下，将与所述被切削点相对应的所述指令点作为所述修正指令点。
3.根据权利要求1所述的刀具路径修正装置，其特征在于，
所述指令点修正方向决定部，
将所述修正指令点的指令点修正方向作为与所述修正指令点相对应的被切削点处的所述加工曲面的曲面法线矢量方向。
4.根据权利要求1所述的刀具路径修正装置，其特征在于，
所述指令点修正方向决定部，
将所述指令点区分为存在于同一平面内的连续的所述指令点的集合即平面部指令点组、和不包含于所述平面部指令点组的连接部指令点组，对所述平面部指令点组所包含的所述指令点处的刀具轴矢量是否相互平行进行判断，在判断为所述刀具轴矢量相互平行的情况下，进一步对所述刀具轴矢量和所述平面的关系进行判断，在判断为所述刀具轴矢量和所述平面平行时，将所述平面部指令点组所包含的所述修正指令点的所述指令点修正方向决定为刀具轴矢量方向，
在判断为所述刀具轴矢量和所述平面垂直时，将所述平面部指令点组所包含的所述修正指令点的所述指令点修正方向决定为所述平面内方向，
在判断为所述刀具轴矢量相互不平行的情况下，将所述平面部指令点组所包含的所述修正指令点的所述指令点修正方向决定为与该修正指令点相对应的被切削点处的所述加工曲面的曲面法线矢量方向，
将所述连接部指令点组所包含的所述修正指令点的所述指令点修正方向决定为与该修正指令点相对应的被切削点处的所述加工曲面的曲面法线矢量方向。
5.一种刀具路径修正装置，其特征在于，具有：
被切削点计算部，其基于记述有对加工对象物进行加工的刀具或者所述加工对象物的移动的刀具路径数据、所述刀具的刀具数据、及所述加工对象物的加工形状的形状数据，将所述刀具向在所述刀具路径数据记述的指令点配置，对被切削点信息进行计算，该被切削点信息是所述形状数据所涉及的所述加工形状的加工曲面上的由所述刀具加工的被加工点的信息；
修正指令点提取部，其基于所述刀具路径数据及所述被切削点信息，在与在所述刀具路径数据记述的连续的两个第一及第二所述指令点分别对应的第一及第二被切削点沿所述加工曲面不连续的情况下，将两个第一及第二所述指令点作为应修正的指令点即修正指令点进行提取；以及
刀具路径数据修正部，其基于所述刀具数据、所述形状数据、所述被切削点信息、及所述修正指令点，对所述刀具路径数据进行修正，以使得两个第一及第二所述指令点针对各自对应的第一及第二被切削点存在的两个加工曲面同时具有被切削点，或者在所述第一及第二被切削点存在的两个加工曲面的边界上具有被切削点。
6.根据权利要求5所述的刀具路径修正装置，其特征在于，
所述被切削点计算部，
求出对所述被切削点的位置存在于所述加工形状的哪个加工曲面上进行判别的曲面判别信息而作为所述被切削点信息，
所述修正指令点提取部，
基于所述曲面判别信息，在连续的两个第一及第二所述指令点在各自对应的第一及第二所述被切削点存在的各个加工曲面组之间不共有至少大于或等于一个加工曲面的情况下，将两个第一及第二所述指令点作为应修正的指令点即修正指令点而提取。
7.一种刀具路径修正方法，其特征在于，包含下述步骤：
基于记述有对加工对象物进行加工的刀具或者所述加工对象物的移动的刀具路径数据、所述刀具的刀具数据、及所述加工对象物的加工形状的形状数据，对被切削点信息进行计算，该被切削点信息是位于将所述刀具向在所述刀具路径数据中记述的指令点配置时的所述加工形状的加工曲面上、且由所述刀具加工的被加工点的信息；
基于所述刀具路径数据及所述被切削点信息，对在所述刀具路径数据记述的指令点中的应修正的指令点即修正指令点进行提取；
基于所述修正指令点，决定所述修正指令点的应修正的方向即指令点修正方向；以及
基于所述刀具数据、所述形状数据、所述被切削点信息、所述修正指令点、及所述指令点修正方向，按照所述指令点修正方向而对所述修正指令点进行修正，从而对所述刀具路径数据进行修正，以使得所述刀具与所述加工曲面相接。
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