CN111796557A - 评价用工件、记录加工程序和数据结构的计算机可读介质 - Google Patents

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CN111796557A CN202010245956.3A CN202010245956A CN111796557A CN 111796557 A CN111796557 A CN 111796557A CN 202010245956 A CN202010245956 A CN 202010245956A CN 111796557 A CN111796557 A CN 111796557A
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Abstract

本发明涉及通过机床进行加工的评价用工件、加工程序以及数据结构。对加工程序、数值控制装置以及机器等各种原因对机床的加工造成的影响进行评价。一种评价用工件，其通过具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机进行加工，该评价用工件具备工具的斜率发生变化的曲面部、具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的2个区域的边界部、以及旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。优选曲面部形成在自由曲面上。优选评价用工件具有台状加工部和在该台状加工部上形成的扭转加工部，边界部形成于台状加工部的表面，曲面部以及角部形成于扭转加工部。

Description

评价用工件、记录加工程序和数据结构的计算机可读介质
技术领域
本发明涉及通过机床进行加工的评价用工件、加工程序以及数据结构。
背景技术
例如专利文献1中记载了使用评价用工件进行X、Y、Z轴的机床(3轴加工机)的位移评价的方法。
具体地说，专利文献1中记载了以下的机床位移评价方法：相对于具有相互正交的X、Y、Z轴的机床，例如将具有槽加工面的位移评价用工件设置为使得槽加工面相对于X轴方向倾斜，并且槽加工面的一端侧的边相对于Y轴方向平行的状态，在该状态下，实施使工具不在Z轴方向移动而在X轴方向上移动从而在槽加工面形成直线状的沟的槽加工，并且按照使工具向Y轴方向依次移动来实施该槽加工并且使各列的直线状的沟相互平行，由此评价Z轴方向的位移。
另外，专利文献2中例如记载了5轴加工机的数值控制装置。
具体地说，专利文献2中记载了一种数值控制装置，该数值控制装置具备：各方向修正量存储部，其存储与直线轴位置和直线轴的移动方向的组合相关联的直线轴起因修正量、与旋转轴位置和旋转轴的移动方向的组合相关联的旋转轴起因修正量；轴移动方向判定部，其判定各轴的移动方向；移动方向修正量取得部，其从各方向修正量存储部分别取得与直线轴位置以及指令直线轴移动方向相关联的直线轴起因修正量、与基于指令的旋转轴位置以及指令旋转轴移动方向相关联的旋转轴起因修正量；以及修正部，其根据直线轴起因修正量和旋转轴起因修正量来计算平移旋转修正量，将该平移旋转修正量加到指令直线轴位置上。
专利文献
专利文献1：日本特开2012-86325号公报
专利文献2：日本特开2017-21554号公报
发明内容
具备X轴、Y轴以及Z轴直线3轴和1轴以上的旋转轴的加工机(以下称为多轴加工机)使工具相对于工作台相对进行直线移动的动作，并且使工具相对于工作台进行相对倾斜的动作。多轴加工机例如是4轴加工机、5轴加工机。
多轴加工机受到加工程序、数值控制装置以及机器等各种原因的影响，优选用于评价这些原因对加工造成的影响的评价用工件、加工程序以及数据结构。
(1)本公开的一个方式为由具有直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机加工的评价用工件，
该评价用工件具备工具的斜率发生变化的曲面部、具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部、以及旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。
(2)本公开的其他方式为一种记录加工程序的非临时性的计算机可读介质，该加工程序使计算机作为驱动具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机并生成评价用工件的数值控制装置执行以下至少一个处理：使工具的斜率发生变化并形成自由曲面的处理、在平面相邻的2个区域的边界部中在2个区域间相互以工具的不同角度进行加工的处理、以及相对于工具前端点的移动量扩大工具的旋转轴的移动量来形成角部的处理。
(3)本公开的另外一个方式为一种记录数据结构的非临时性的计算机可读介质，该数据结构是具备根据CAD数据由CAM装置生成加工程序的CAM装置、根据上述加工程序驱动具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机并生成评价用工件的数值控制装置的控制系统的上述CAD数据的数据结构，
该数据结构用于加工上述评价用工件的由工具的斜率发生变化的自由曲面组成的曲面部、具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部、以及工具的旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。
根据本公开的各个方式，能够评价加工程序、数值控制装置以及机器等各种的要因对机床的加工赋予的影响。
附图说明
图1是表示生成评价用工件的机床控制系统的结构的框图。
图2是表示工作台旋转型的5轴加工机的立体图。
图3是表示混合型的5轴加工机的立体图。
图4是表示头部旋转型的5轴加工机的立体图。
图5是表示头部旋转型的5轴加工机的动作的立体图。
图6是本公开一个实施方式的评价用工件的平面图。
图7是本公开一个实施方式的评价用工件的正面图。
图8是本公开一个实施方式的评价用工件的背面图。
图9是本公开一个实施方式的评价用工件的左侧面图。
图10是本公开一个实施方式的评价用工件的右侧面图。
图11是图6所示的评价用工件的左斜上方的立体图。
图12是图6所示的评价用工件的右斜下方的立体图。
图13是用于说明3轴加工的工具的工件的加工动作的说明图。
图14是用于说明5轴加工的工具的工件的加工动作的说明图。
图15是用于说明在使用了工具的斜率不顺滑的加工程序时的5轴加工的工具的工件的加工动作的说明图。
图16是表示使用了工具的斜率不顺滑的加工程序时产生的条纹的说明图。
图17是表示在5轴加工机使用工具以两个角度加工平面时通过工具形成成为目标的均匀的平面的情况的说明图。
图18是表示在机器的物理旋转轴中心与被数值控制装置的参数设定的旋转轴中心不一致时，通过工具形成具有高度差的面的情况的说明图。
图19表示在2个旋转轴中心一致时将工具相对于平面被垂直地配置的状态、在2个旋转轴中心一致时使工具以旋转轴中心为中心点旋转60的状态、以及在2个旋转轴中心一致时使工具以工具前端配置在工件上表面的方式仅移动预定的移动量的状态。
图20表示在2个旋转轴中心相互偏离时将工具相对于平面被垂直地配置的状态、在2个旋转轴中心相互偏离时使工具以旋转轴中心为中心点旋转60度的状态、以及在2个旋转轴中心相互偏离时使工具以工具前端配置在工件上面的方式移动预定的移动量的状态。
图21是表示在平面的相邻区域将工具的斜率作为不同的角度进行加工时的情况的说明图。
图22是表示在加工长方体的工件时，在角的位置工具的斜率放大变化为90度的情况的说明图。
图23是表示工具姿势在扭转加工部的2个侧面的边界的角急剧变化的情况的说明图。
附图标记的说明
10：控制系统；20A、20B、20C：5轴加工机；30：评价用工件；31：曲面部；32：边界部32；33：角部。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本公开的实施方式。
(第一实施方式)
首先，说明本公开的生成评价用工件的机床的控制系统。
图1是表示生成评价用工件的机床的控制系统的结构的框图。
如图1所示，生成评价用工件的机床的控制系统10具备CAD(Computer AidedDesign，计算机辅助设计)装置100、CAM(Computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造)装置200以及CNC(Computer Numerical Control，计算机数控)装置等数值控制装置300。
通过数值控制装置300控制的机床是多轴加工机。如已经说明的那样，多轴加工机是具备X轴、Y轴以及Z轴的直线3轴和1轴以上的旋转轴的加工机，包括4轴加工机、5轴加工机等。在以下的说明中说明使用了5轴加工机的例子。
图2～图4是表示具备X轴、Y轴以及Z轴的直线3轴和B轴、C轴旋转2轴的5轴加工机的结构例的立体图。图2是表示工作台旋转型的5轴加工机的立体图。图3是表示混合型的5轴加工机的立体图。图4是表示头部旋转型的5轴加工机的立体图。图5中的(A)、(B)以及(C)是分别表示头部旋转型的5轴加工机的动作的立体图。后面描述用5轴加工机生成的评价用工件的结构。
图2所示的工作台旋转型的5轴加工机20A使工作台22A在X轴、Y轴、Z轴方向上进行直线移动，并且在B轴以及C轴方向上进行旋转移动。头部21A被固定位置。
图3所示的混合型5轴加工机20B使工作台22B在X轴、Y轴、Z轴方向上进行直线移动并且在C轴方向上进行旋转移动，使头部21B在B轴方向上进行旋转移动。
图4所示的头部旋转型5轴加工机20C固定工作台(未图示)的位置，使头部21C在X轴、Y轴、Z轴方向上进行直线移动，并且在B轴以及C轴方向上进行旋转移动。头部旋转型的5轴加工机如图5中的(A)、(B)、(C)所示那样，头部21C向各种方向加工工件23。
作为安装在头部21A、21B以及21C上的工具例如能够使用球立铣刀。
在本实施方式中，说明使用了头部旋转型5轴加工机20C的例子，但是没有特别限定于头部旋转型5轴加工机，可以使用工作台旋转型的5轴加工机或混合型的5轴加工机，以下的说明也能够适用于工作台旋转型的5轴加工机或混合型的5轴加工机。
CAD装置100使用CPU使在计算机的画面上进行制图的CAD软件来进行动作。使用二维CAD或三维CAD来进行评价用工件的制图。在使用二维CAD时，在X、Y的平面上生成评价用工件的正面图、上面图、侧面图等。在使用三维CAD时，在X、Y以及Z的立体空间上生成评价用工件的立体像。后面描述CAD数据的结构。
CAM装置200在计算机上利用CPU使基于由CAD装置100生成的评价用工件的形状而生成加工程序的CAM软件进行动作。
加工程序是用于通过5轴加工等的多轴加工生成评价用工件的程序，包括X轴、Y轴、Z轴的信息、工具的斜率等旋转轴指令点相关的信息、工具的类型、工具的尺寸等相关的信息、进给速度、主轴转速等相关的信息。
数值控制装置300具备指令解析部301、插补部302以及加减速控制部303。
指令解析部301从通过CAM装置200生成的加工程序依次读出包括X轴、Y轴、Z轴、B轴以及C轴的移动指令的程序块并进行解析，根据解析结果来生成指示各轴的移动的移动指令数据，将生成的移动指令数据输出给插补部302。如上所述，5轴加工的加工程序中，除了X轴、Y轴、Z轴的信息以外，将工具斜率的信息也加入旋转轴指令点，使用这些信息生成指示各轴的移动的移动指令数据。
插补部302根据从指令解析部301输出的移动指令数据所指示的移动指令，生成以插补周期插补计算了指令路径上的点的插补数据。
加减速控制部303根据从指令解析部301输出的插补数据，进行加减速处理，计算每个插补周期的各轴的速度，将基于计算结果的数据输出给X轴伺服控制部304、Y轴伺服控制部305、Z轴伺服控制部306、B轴伺服控制部307以及C轴伺服控制部308。
X轴伺服控制部304、Y轴伺服控制部305、Z轴伺服控制部306分别对驱动X轴、Y轴以及Z轴的直线3轴的3个伺服电动机(未图示)进行控制，B轴伺服控制部307以及C轴伺服控制部308分别对驱动B轴、C轴的旋转2轴的2个伺服电动机(未图示)进行控制。
X轴、Y轴、Z轴、B轴以及C轴的各轴伺服电动机具备检测位置以及速度的检测器，将来自该检测器的位置反馈信号以及速度反馈信号反馈给X轴伺服控制部304、Y轴伺服控制部305、Z轴伺服控制部306、B轴伺服控制部307以及C轴伺服控制部308，进行位置以及速度的反馈控制。各轴的伺服控制部304～308具有用于构成位置反馈循环以及速度反馈循环的位置控制部、速度控制部、根据转矩指令值驱动进给轴电动机的电动机驱动放大器等。本领域技术人员非常了解位置反馈以及速度反馈，所以省略详细的说明以及图示。
另外，数值控制装置300具有接受主轴旋转指令来旋转控制主轴电动机并驱动工具的主轴控制部，但是与工具的移动控制没有关系，因此这里省略说明。
在以上说明的机床的控制系统10中，CAD装置100、CAM装置200一体化并由一个计算机构成。另外，CAD装置100、CAM装置200可以包括在数值控制装置300中。
接着，说明使用机床的控制系统10进行加工的本公开一个实施方式的评价用工件。本公开的评价用工件为了能够测量3个评价项目而具备3个评价部。
图6是本公开一个实施方式的评价用工件的平面图(上面图)。图7～图10是本公开一个实施方式的评价用工件的正面图、背面图、左侧面图以及右侧面图，是从图6所示的评价用工件的A方向、B方向、C方向以及D方向看到的图。图11以及图12是图6所示的评价用工件的左斜上方的立体图以及右斜下方的立体图，是从图6所示的评价用工件的E方向、F方向看到的图。
本实施方式的评价用工件30具备台状加工部、扭转加工部，扭转加工部与台状加工部连接的部分如图11以及图12所示，成为由相对的弧状的2条边S11、S14和相对的直线状的2条边S12、S13组成的四角形。从4条边S11～S14延伸的4个侧面F1～F4从台状加工部向上侧扭曲，构成各个侧面F1～F4的表面形状发生变化的自由曲面。自由曲面是如球体以及圆柱等那样不能够通过单纯的数学公式表示的曲面，在空间设定几个交点和曲率，并且称为通过高阶方程式分别插补了交点的曲面。
从图11以及图12了解到，扭转加工部的上部具备圆柱状的中心部30A和2个侧部30B1、30B2。2个侧部30B1、30B2形成在圆柱状的中心部30A的周围。
并且，如图11所示，评价用工件30具备工具的斜率发生变化的曲面部31、具有以工具不同的角度进行加工的相邻的2个区域的平面的2个区域的边界部32、旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部33。
曲面部31、边界部32以及角部33为本公开的评价用工件所具备的3个评价部。
以下说明各个评价部。
<曲面部31>
如图13所示，在3轴加工中，加工程序的旋转轴指令点只记载了工具24的X轴、Y轴以及Z轴的信息，数值控制装置300根据该旋转轴指令点来设定工具前端轨迹，工具24相对于工具(被加工物)被垂直地沿着工具前端轨迹进行加工。另一方面，如图14所示，在5轴加工中，在加工程序的旋转轴指令点中除了X轴、Y轴以及Z轴的信息以外，也加入工具24的斜率的信息，即使工具前端轨迹相同，也能够在改变工具24的斜率的同时进行加工。图14中，用箭头表示工具24的斜率。
5轴加工中，在边改变斜率边进行加工时，希望工具的斜率顺滑地变化的加工程序，但是如果CAM装置200的设定不适当，则能够是如图15所示工具的斜率不顺滑的加工程序。
将该旋转轴的移动不顺滑的场所称为“旋转轴指令点的混乱”，特别容易在自由曲面产生。
如果发生旋转轴指令点的混乱，则在实际加工中有旋转轴指令点的混乱的场所的工具的移动不顺滑，其结果为工具与工件的接触方法(接触部分的情况)不同，成为图16所示的条纹。该问题是在工具侧面进行加工时特别容易产生的问题。
如图11所示，本实施方式的评价用工件30的曲面部31形成在从台状加工部延伸的侧面F1的一部分上，该侧面从台状加工部向上侧扭曲，构成侧面F1的表面形状发生变化的自由曲面。在曲面部31中，如果一边改变工件的斜率一边进行加工，则容易产生旋转轴指令点的混乱，从而产生条纹。
通过观察是否产生评价用工件30所具备的曲面部31的条纹，能够评价加工程序的旋转轴指令点中包括的工具斜率是否适当。
另外，在评价用工件30中，将图11所示的侧面F1的曲面部31设为评价部，但是可以将图11以及图12所示的侧面F2～F4的任意一个侧面的曲面部设为评价部，也可以将例如在图8所示的侧面F3的虚线区域表示的曲面部设为评价部。
另外，可以将侧面F2～F4中的多个侧面曲面部设为评价部。
<边界部32>
在5轴加工机使用工具通过2个角度来加工平面时，作为目标希望如图17所示那样在工件26上形成均匀的平面，但是在实际的加工中，当如图18所示那样有工具的旋转轴中心位置的偏离时，在工件26的表面形成高度差。在图17以及图18中，用虚线表示的工具部25表示从用实线表示的工具部25移动到作为目标的位置的工具部。就工具部25而言，例如在图4的头部21C中，就表示工具和在B轴方向可旋转地支承工具的支承部。
由于机器的物理的旋转轴中心与设定为数值控制装置300的参数的旋转轴中心不一致会产生旋转轴中心位置的偏离。如果产生该偏离，则对5轴加工整体产生不好影响，例如如图18所示那样，在平面形成高度差。
以下说明有旋转轴中心位置的偏离时形成高度差的理由。为了简单化，以在工具旋转了60的状态下指令工具前端在工具上面移动的情况为例进行说明。
图19中的(A)、(B)以及(C)分别表示机器的物理的旋转轴中心和设定为数值控制装置300的参数的旋转轴中心一致时的工具相对于平面垂直配置的状态，表示使工具以旋转轴中心作为中心点旋转60度的状态，以及表示使工具以工具前端配置在工件上面的方式从(B)记载的状态移动预定的移动量的状态。
图20中的(A)、(B)以及(C)是分别表示机器的物理的旋转轴中心和设定为数值控制装置的参数的旋转轴中心(与图19中的(A)～(C)所示的旋转中心对应)偏离时的工具相对于平面被垂直地配置的状态的图，表示使工具以旋转轴中心为中心点旋转60度的状态的图，以及表示使工具以工具前端配置在工件上面的方式从(B)的状态仅移动预定的移动量的状态的图。
机器的物理旋转轴中心是使工具旋转的中心，例如是图4的头部21C的使工具在B轴方向上旋转的中心。
在机器的物理的旋转轴中心和设定为数值控制装置300的参数的旋转轴中心一致时，如图19中的(C)所示，适当地设定数值控制装置300计算出的预定移动量，具体地说就是用于从工具旋转60度的状态到工具前端移动到工件上面的移动量(用图19中的(C)的粗箭头表示)，工具前端从图19中的(B)的工具配置移动到作为目标的平面上的位置。
但是，当机器的物理的旋转轴中心和设定为数值控制装置300的参数的旋转轴中心偏离时，如图20中的(C)所示，机器的实际运动在工具移动与图19中的(C)相同的预定移动量(用图20中的(C)的粗箭头表示)时，从作为目标的平面上的位置移动到在下方向偏离的位置，在通过工具加工工件时，在平面上形成高度差。
在本实施方式的评价用工件30中，如图21所示，将台状加工部的平面分割为4个区域R1～R4，在相邻的区域，将工具的斜率设为不同的角度来进行加工。例如，如图21所示，在区域R1和区域R2之间，工具分别以不同的角度进行加工。通过观察评价用工件30的相邻的区域R1与区域R2之间的边界部32的高度差的程度，能够评价机器的旋转轴中心位置的偏离。
另外，在评价用工件30中，将评价图21所示的区域R1与区域R2之间的边界部32设为评价部，但是也可以在图21所示的区域R1～R4中2个相邻的区域间将工具的斜率设为不同的角度来进行加工，并且将该区域间的边界部(除去边界部32)作为评价部。
另外，在区域R1～R4中，设置将工具的斜率设为不同的角度来进行加工的多个相邻的区域，分别将区域间的边界部设为评价部。
<角部33>
有时由于形状而工具姿势不得不急剧变化。例如，如图22所示，在加工长方体的工件27时，在角处工具24的斜率大幅变化为90度，有时由于加减速的影响会在加工面产生条纹。
如果工具24接近角，则工具24的进给轴速度从低速转到减速，在角停止工具24并使工具24的姿势旋转90度，旋转后将工具24的进给轴速度从停止转入加速。即使在工具24的旋转中，如果工具24到达角，则通过工具24的旋转使工具的姿势从固定发生90度变化，之后，工具24的姿势被固定。由这种工具进行动作，由此使机器产生振动，则加工面会产生条纹。
机器产生振动从力学上如以下那样考虑。电动机急剧的速度变化成为干扰，该干扰通过滚珠丝杆，传导给与该滚珠丝杆的前端连接的工具，工具偏离平衡位置。由于干扰偏离了平衡位置的工具返回原来的位置。这样，由于干扰工具会振动。另外由于在角旋转工具的电动机急剧的旋转开始以及旋转停止，电动机以及工具会产生振动。另外，使用图4所示的头部旋转型5轴加工机，所以工具或电动机会引起振动，但是如图2所示，在工作台22A进行直线移动和旋转移动时工作台会产生振动，如图3所示，在工作台22B进行旋转移动时工作台会产生振动，并且工具会产生振动。
在这样的角的位置，顺滑地进行基于数值控制装置300的工具姿势的控制和加减速的控制很重要。
在本实施方式的评价用工件30中，如图23所示，在扭转加工部的侧面F1与侧面F2之间的边界设置工具姿势急剧变化的尖锐的角部33，在角部中，工具的旋转轴的移动量相对于工具前端点的移动量变大。通过观察在角部33的边缘前后的加工面是否产生条纹来评价数值控制装置的加减速控制。
另外，在评价用工件30中，如图23所示，将侧面F1与侧面F2之间的角部33设为评价部，但是也可以将图11以及图12所示的侧面F1～F4中2个相邻的侧面间的角部(去除角部33)设为评价部。
另外，在侧面F1～F4中，可以将多个相邻的侧面的角部设为评价部。
在以上说明的实施方式中，在一个评价用工件上形成了3个评价部，但是也可以在一个评价用工件上形成3个评价部中任意一个，可以将3个评价部中2个评价部组合并形成在一个评价用工件上。
另外，评价用工件不限于具有台状加工部和扭转加工部的例子，如果曲面部31、边界部32以及角部33是可形成的形状，也可以是其他形状。例如，由于在自由曲面容易产生旋转轴指令点的混乱，所以在扭曲的侧面设置曲面部31，但是如果产生转轴指令点的混乱，则可以是具有凹曲面或凸曲面的柱状体等。另外，评价用工件30是适用于将角部33和曲面部31一起设置的情况的形状，在只设置角部或设置角部和边界部32时，可以在台状加工部上设置图22所示的长方体来代替扭转加工部。
接着，对生成已说明的评价用工件的机床的控制系统所使用的加工程序以及CAD数据结构进行说明。
本公开的加工程序的一个实施方式为，根据由CAD装置100生成的图6～图12所示的评价用工件的形状，CAM装置200使用CAM软件来生成。
<加工程序>
加工程序执行以下至少一个处理：使工具的斜率发生变化并形成自由曲面的处理、在平面相邻的2个区域的边界部中在2个区域间相互以工具的不同角度进行加工的处理、以及相对于工具前端点的移动量扩大工具旋转轴的移动量来形成角部的处理。
使工具的斜率发生变化并形成自由曲面的处理例如是使用数值控制装置300来生成图11所示的侧面F1的曲面部31的处理。
在平面相邻的2个区域的边界部中，在2个区域间相互以工具的不同角度进行加工的处理例如是使用数值控制装置300在图21所示的台状加工部的表面区域R1与区域R2的区域间相互以工具的不同角度进行加工的处理。
相对于工具前端点的移动量扩大工具旋转轴的移动量来形成角部的处理例如是以下的处理，即，如图23所示那样，使用数值控制装置300，在工具经由角部33从侧面F2移动到侧面F1时，如图22例示那样，相对于工具前端点的移动量扩大工具旋转轴的移动量来形成角部。
使用各种类型的非临时性计算机可读介质(non-transitory computer readablemedium)存储加工程序，并能够提供给计算机。非临时性计算机可读介质包括各种类型的有实体的记录介质(tangible storage medium)。非临时性计算机可读介质的例子包括磁记录介质(例如硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如光磁盘)、CD-ROM(Read Only Memory只读存储器)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如掩膜ROM、PROM(Programmable可编程ROM)、EPROM(Erasable可擦除PROM)、闪存ROM、RAM(random access memory随机存取存储器))。
<CAD数据结构>
CAD数据结构是根据CAD数据通过CAM装置生成加工程序并驱动多轴加工机来生成评价用工件的、该多轴加工机的控制系统的上述CAD数据的数据结构，
该数据结构用于加工上述评价用工件的、由工具的斜率发生变化的自由曲面组成的曲面部、具有以工具的不同角度加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部、以及旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。
用于加工由工具的斜率发生变化的自由曲面组成的曲面部的数据结构例如是用于生成图11所示的曲面部31的数据结构，并且是表示从台状加工部向上侧进行扭转，并在构成表面的形状发生变化的自由曲面的侧面F1的一部分上形成的曲面部31的数据结构。
用于加工具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域边界部的数据结构，例如是如图21所示那样表示在区域R1与区域R2之间通过工具分别以不同的角度进行加工的边界部32的数据结构。
用于加工旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中至少一个的数据结构例如是用于生成图11所示的角部33的数据结构，并且是表示在角部33中在侧面F1与侧面F2的边界工具姿势急剧变化的尖锐的角部33的数据结构。
上述实施方式是本发明的优选实施方式，但是本发明的范围并不仅限定于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围中能够以实施各种变更的方式来实施。
本公开的机器学习装置、控制系统以及机器学习方法能够包括上述实施方式，采取具有以下结构的各种各样的实施方式。
技术方案(1)本公开的一个方式为一种评价用工件(例如评价用工件30)，其由具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机(例如5轴加工机20A、20B或20C)进行加工，该评价用工件具备工具的斜率发生变化的曲面部(例如曲面部31)、具有以工具的不同角度加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部(例如边界部32)、以及旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部(例如角部33)中的至少一个。
技术方案(2)：在上述技术方案(1)记载的评价用工件中，也可以是，上述曲面部形成在自由曲面上。
技术方案(3)：在上述技术方案(1)或技术方案(2)记载的评价用工件中，也可以是，上述评价用工件具有台状加工部和在该台状加工部上形成的扭转加工部，上述边界部形成在上述台状加工部的表面，上述曲面部以及上述角部可以形成在上述扭转加工部。
技术方案(4)：在上述技术方案(1)～技术方案(3)中任意一项所述的评价用工件中，也可以是，上述多轴加工机是在工作台进行直线移动的同时进行旋转移动的工作台旋转型的加工机(例如5轴加工机20A、20B或20C)、工作台进行直线移动且头部进行旋转移动的混合型加工机(例如5轴加工机20B)、或者头部进行直线移动的同时进行旋转移动的头部旋转型的加工机(例如5轴加工机20C)。
技术方案(5)：本公开的其他方式为一种加工程序，该加工程序使计算机作为驱动具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机(例如5轴加工机20A、20B或20C)并生成评价用工件(例如评价用工件30)的数值控制装置，执行以下至少一个处理：
使工具的斜率发生变化并形成自由曲面的处理、在平面相邻的2个区域的边界部中在2个区域间相互以工具的不同角度进行加工的处理、以及相对于工具前端点的移动量扩大工具旋转轴的移动量来形成角部的处理。
技术方案(6)：本公开的另外一个方式为控制系统中的CAD数据的数据结构，该控制系统具备根据上述CAD数据由CAM装置(例如CAM装置200)生成加工程序的CAM装置、根据加工程序驱动具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机(例如5轴加工机20A、20B或20C)并生成评价用工件(例如评价用工件30)的数值控制装置，
该数据结构用于加工上述评价用工件的由工具的斜率发生变化的自由曲面组成的曲面部、具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部、以及工具的旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。

Claims (6)

1.一种评价用工件，其由具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机加工，其特征在于，
该评价用工件具备工具的斜率发生变化的曲面部、具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部、以及旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的评价用工件，其特征在于，
上述曲面部形成在自由曲面上。
3.根据权利要求1或2所述的评价用工件，其特征在于，
上述评价用工件具有台状加工部和在该台状加工部上形成的扭转加工部，上述边界部形成在上述台状加工部的表面，上述曲面部以及上述角部形成在上述扭转加工部。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的评价用工件，其特征在于，
上述多轴加工机是在工作台进行直线移动的同时进行旋转移动的工作台旋转型的加工机、工作台进行直线移动且头部进行旋转移动的混合型的加工机、或者在头部进行直线移动的同时进行旋转移动的头部旋转型的加工机。
5.一种存储加工程序的计算机可读介质，其特征在于，
该加工程序使计算机作为驱动具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机并生成评价用工件的数值控制装置，执行以下至少一个处理：
使工具的斜率发生变化并形成自由曲面的处理、在平面的相邻的2个区域的边界部中在2个区域间相互以工具的不同角度进行加工的处理、以及相对于工具前端点的移动量扩大工具旋转轴的移动量来形成角部的处理。
6.一种存储数据结构的计算机可读介质，上述数据结构是控制系统中的CAD数据的数据结构，该控制系统具备根据上述CAD数据生成加工程序的CAM装置、根据上述加工程序驱动具备直线3轴和1轴以上的旋转轴的多轴加工机并生成评价用工件的数值控制装置，其特征在于，
上述数据结构用于加工评价用工件的由工具的斜率发生变化的自由曲面组成的曲面部、具有以工具的不同角度进行加工的相邻的2个区域的平面的上述2个区域的边界部、以及工具的旋转轴的移动量大于工具前端点的移动量的角部中的至少一个。
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