CN114945875A - 工件的加工方法以及工件的加工装置 - Google Patents

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Abstract

加工装置(1)具备：位置偏移检测部(131)，用于计算对以刀具(3)的半球形状的中心为基准的多个角度方向上的理想轮廓线(P1)与实际轮廓线(P3)的位置偏移进行修正的修正值；距离效果系数计算部(332)，用于当刀具(3)的加工点从工件(5)上的加工点(T1)的一点加工向第1加工点(T1)和第2加工点(T2)的二点加工转变时，根据刀具(3)与第2加工点(T2)之间的距离，计算表示加工第2加工点(T2)时的位置偏移的影响大小的第1距离效果系数(Ed)；以及位置偏移修正部(331)，用于修正刀具(3)的位置偏移。位置偏移修正部(331)在刀具(3)的加工点从一点加工向二点加工转变时，当刀具(3)与第2加工点(T2)之间的距离近到了规定的距离以内时，基于第1加工点(T1)处的修正值和第1距离效果系数(Ed)来修正位置偏移。

Description

工件的加工方法以及工件的加工装置
技术领域
本发明涉及工件的加工方法以及工件的加工装置。
背景技术
以往采用了以下的工件的加工装置：利用NC程序，相对于工件(成为加工对象的材料)定位球头立铣刀(前端部为半球形状的刀具，以下简称为“刀具”)，使刀具旋转用以对工件实施切削加工。
在这样的加工装置中，将刀具卡紧并固定于主轴等刀具保持部，进行相对于工件的定位，然后实施切削加工。因而，因卡紧的不良等，有时会在将刀具固定于刀具保持部时发生位置偏移。另外，有时会在刀具产生初期的形状误差。在这样的场合，无法使刀具相对于工件移动至准确的切削位置，发生无法进行高精度切削加工这样的问题。
另外，例如在专利文献1中公开了以下内容：在利用刀具加工工件时，考虑因磨耗导致的刀具的劣化，对刀具(立铣刀)的位置进行修正。即，在专利文献1中公开的是以下内容：利用激光对随着依靠刀具对工件的加工进展而变化的刀具形状进行扫描，计算形状误差，基于所计算的形状误差，演算刀具位置的修正量，通过修正刀具位置来防止切削面的误差。
但是，专利文献1所公开的技术是针对因刀具的磨耗导致的劣化的修正，并不是修正刀具的形状误差或者定位误差。另外，在专利文献1中，虽然提及了对刀具与工件的一点接触地加工工件时的误差进行修正，但是却并没有提及对在与多点(例如两点)接触地进行加工时的误差进行修正。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭63－233403号公报(JP S63-233403A)
发明内容
在专利文献1的加工装置中，在依靠刀具(立铣刀)对工件的加工点为多点的场合，存在无法高精度地修正刀具(立铣刀)的误差这样的问题。
本发明是为了解决这样的以往的课题而作出的，其目的在于提供工件的加工方法以及工件的加工装置，即便在依靠刀具(球头立铣刀)对工件的加工点为多点的场合也能高精度地加工工件。
为了达成上述目的，本发明所涉及的工件的加工方法，用于将工件加工成期望的形状，其中，上述加工方法具备以下工序：检测立铣刀被保持于刀具保持部时的上述立铣刀的轮廓线即实际轮廓线与理想形状的上述立铣刀的轮廓线即理想轮廓线的位置偏移，该立铣刀的下端呈半球形状，且该立铣刀以旋转轴为中心旋转而对上述工件进行切削加工；计算对以上述半球形状的中心为基准的多个角度方向上的上述理想轮廓线与上述实际轮廓线的上述位置偏移进行修正的修正值；当依靠上述立铣刀进行加工的加工点从上述工件的第1加工面上的第1加工点的一点加工向上述第1加工点和与第1加工面不同的第2加工面上的第2加工点的二点加工转变时，根据上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离，计算表示加工上述第2加工点时的上述位置偏移的影响大小的第1距离效果系数；以及在依靠上述立铣刀进行上述一点加工时，基于上述修正值来修正上述第1加工点的位置偏移，在从上述一点加工向上述二点加工转变时，当上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离近到了规定的距离以内时，基于上述第1加工点处的上述修正值和上述第1距离效果系数来修正上述位置偏移。
本发明所涉及的工件的加工装置，用于将工件加工成期望的形状，其中，上述加工装置具备：立铣刀，该立铣刀的下端呈半球形状，且该立铣刀以旋转轴为中心旋转而对上述工件进行切削加工；刀具保持部，该刀具保持部用于保持上述立铣刀；位置偏移检测部，该位置偏移检测部用于检测上述立铣刀被保持于上述刀具保持部时的上述立铣刀的轮廓线即实际轮廓线与理想形状的上述立铣刀的轮廓线即理想轮廓线的位置偏移；位置偏移修正部，该位置偏移修正部计算对以上述半球形状的中心为基准的多个角度方向上的上述理想轮廓线与上述实际轮廓线的位置偏移进行修正的修正值，进而基于计算出的修正值来修正上述立铣刀的位置偏移；以及距离效果系数计算部，该距离效果系数计算部在依靠上述立铣刀进行加工的加工点从上述工件的第1加工面上的第1加工点的一点加工向上述第1加工点和与第1加工面不同的第2加工面上的第2加工点的二点加工转变时，根据上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离，计算表示加工上述第2加工点时的上述位置偏移的影响大小的第1距离效果系数。上述位置偏移修正部在依靠上述立铣刀进行上述一点加工时，基于上述修正值来修正上述第1加工点的位置偏移，在从上述一点加工向上述二点加工转变时，当上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离近到了规定的距离以内时，基于上述第1加工点处的上述修正值和上述第1距离效果系数来修正上述位置偏移。
根据本发明所涉及的工件的加工方法以及工件的加工装置，即便在依靠球头立铣刀对工件的加工点为多点的场合也能高精度地加工工件。
附图说明
图1示意性示出实施方式所涉及的工件的加工装置的构成的框图。
图2是示出由刀具(球头立铣刀)加工工件的状况的说明图。
图3的(a)是示出静止的刀具的实际轮廓线相对于理想轮廓线的轮廓误差的说明图，图3的(b)是示出使实际的刀具旋转时的实际轮廓线与理想轮廓线的轮廓误差的说明图。
图4是示出产生于刀具的每个角度的轮廓误差的说明图。
图5是示出刀具沿着工件的加工路径移动的状况的说明图。
图6是示出依靠刀具的加工位置的坐标的式子的图，示出未进行依据轮廓误差的修正的加工位置的坐标。
图7是示出依靠刀具的加工位置的坐标的式子的图，示出依据轮廓误差的修正后的加工位置的坐标。
图8是示出从一点加工向二点加工转变时的依靠刀具对工件的加工位置的说明图，图8的(a)示出刀具接近加工点Tt1的状况，图8的(b)示出刀具到达加工点Tt1时产生的切入的状况，图8的(c)示出用于避免切入的修正的状况，图8的(d)示出具体的修正的状况。
图9的(a)、图9的(b)是示出实施图8的(d)所示的修正时的刀具的位置坐标的图。
图10的(a)～图10的(c)是示出在刀具产生轮廓误差时的工件的加工点的说明图。
图11的(a)、图11的(b)是示出刀具的实际轮廓线比理想轮廓线突起时的依靠刀具的加工位置的说明图。
图12是示出刀具的实际轮廓线与理想轮廓线一致时、实际轮廓线比理想轮廓线小时、以及实际轮廓线比理想轮廓线大时的加工的状况的说明图。
图13是示出刀具和工件的距离的理想值与实际的数值的关系的曲线图，Sa表示实际轮廓线与理想轮廓线一致时，Sb表示实际轮廓线比理想轮廓线小时，Sc表示实际轮廓线比理想轮廓线大时。
图14是利用距离效果系数来修正了图13所示的Sa、Sb、Sc的各曲线图后的曲线图。
图15是示出自加工点起的距离Da与距离效果系数Ed的关系的曲线图。
图16是对比图14和图15所示的曲线图而示出的曲线图。
图17是示出依靠刀具的加工点从第1加工面M1向第2加工面M2转变时的刀具与工件的位置关系的说明图。
图18是示出利用距离效果系数来修正了刀具的加工位置的坐标的式子的图。
图19是在图18所示的式子中代入了具体的距离效果系数的数值而得的式子的图。
图20是示出第1实施方式所涉及的工件的加工装置的修正NC程序的处理顺序的流程图。
图21是示出按比1°小的单位来设定刀具的轮廓误差时的状况的说明图。
图22的(a)～图22的(c)是示出实施存在于工件的3个面的三点加工的加工面的说明图。
图23的(a)是示出图22的(c)所示的3个面之中的包含第1加工面的法线和第2加工面的法线的平面S的说明图，图23的(b)是示出根据平面S上的移动矢量修正了刀具的状况的说明图。
图24的(a)、图24的(b)是示出根据移动矢量修正刀具时的刀具与第3加工面的背离的说明图。
图25是示出修正图24的(b)所示的背离的矢量的说明图。
图26的(a)、图26的(b)是示出根据刀具的轮廓误差而刀具向第3加工面切入时的修正矢量VcA3的说明图。
图27的(a)、图27的(b)是示出与平面S垂直的修正矢量的计算方法的说明图。
图28的(a)～图28的(c)是示出刀具向第3加工面切入时的修正的说明图。
图29是示出用于将因第1加工面和第2加工面的修正处理产生的向第3加工面的切入消除的修正矢量的式子的图。
图30是示出第3加工面的修正矢量的式子的图。
图31是示出将图30的(12)式所示的一部分的项展开得到的式子的图。
图32是示出将图31的(13)式所示的一部分的项展开得到的式子的图。
图33是示出将最终的修正矢量的X、Y、Z坐标展开得到的式子的图。
图34是示出汇集了最终的修正矢量的式子的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明实施方式所涉及的工件的加工方法以及工件的加工装置。
[第1实施方式的说明]
图1是示意性示出采用第1实施方式所涉及的加工方法的工件的加工装置1(以下简称为“加工装置1”)的构成的说明图。如图1所示那样，加工装置1具备：成为基台的床身19；设在床身19的上表面的工作台21；在以从床身19的侧部跨越床身19的方式配置的正面观看时呈倒U字形的立柱23；以及配置在立柱23的上部中央附近的主轴支撑体25。
另外，以下，将设定于床身19的上表面的一个方向设为X轴方向(前后方向)，将在床身19的上表面中与X轴方向正交的方向设为Y轴方向(左右方向)，将相对于床身19的上表面正交的方向(即法线方向)定义为Z轴方向。X轴、Y轴、Z轴为正交坐标系。
工作台21具备工件保持部7。工件保持部7将成为依靠加工装置1进行加工的加工对象的工件5固定。工作台21经由直线导向轴承(未图示)被支撑于床身19，通过线性马达等促动器(未图示)，能相对于床身19在X轴方向移动。即，通过控制工作台21，能将工件5定位在床身19上的X轴上的期望位置。
立柱23与床身19一体地形成。在立柱23的上部中央附近，设有呈现框体形状的主轴支撑体25。在主轴支撑体25的下表面，设有主轴框体27。
在主轴框体27的下表面适当部位，设有用于将下端部形成为半球形状的球头立铣刀3的(立铣刀，以下简称为“刀具”)固定并使其旋转的主轴29。
在主轴29设有刀具保持部9，能通过刀具保持部9来装拆刀具3。即，根据加工工件5的形式，能安装期望的刀具。刀具3被定位在主轴29的Z轴方向的期望的位置。另外，主轴29能在Z轴方向移动。因此，通过控制主轴29，能对刀具3的Z轴方向的位置进行定位。
另外，主轴框体27经由直线导向轴承(未图示)被支撑于主轴支撑体25。因此，刀具3通过线性马达等促动器(未图示)，能在Y轴方向移动。即，通过控制主轴框体27，能将刀具3定位在Y轴上的期望的位置。
这样，通过控制工作台21、主轴框体27以及主轴29的移动，能设定工件5与刀具3的三维相对位置。即，能使刀具3与工件5的期望的加工部位抵接，对工件5进行切削加工。
图2是示出在切削加工时刀具3与工件5相接的状况的说明图。如图2所示那样，刀具3具有在旋转时侧视时以中心线C1(中心轴)为旋转轴呈线对称的形状。
另外，刀具3在前端部17的外周设有切刃部(未图示)，能通过切刃部对工件5进行切削加工。另外，将立铣刀3的半球形状的中心设为C2。
刀具3的上端部(图2中，上侧的端部)卡紧并固定于刀具保持部9。并且，由刀具保持部9保持的刀具3通过以Z轴方向的中心线C1为中心旋转，由切刃部对工件5进行切削加工。
如图1所示那样，加工装置1具备控制部13，该控制部13对包含工作台21、主轴框体27以及主轴29的移动控制在内的加工装置1整体进行总体控制。控制部13具备位置偏移检测部131以及用于存储各种数据的存储器14。
控制部13基于NC程序，对固定有工件5的工作台21以及固定有刀具3的主轴29的移动进行控制。另外，控制刀具3的旋转。另外，控制部13例如可作为由中央计算单元(CPU)和RAM、ROM、硬盘等存储机构形成的一体型计算机来构成。
NC程序基于工件5的CAD数据37，由CAM39设定。在NC程序中，设定有相对于工件5使刀具3相对地移动时的加工路径41以及加工路径41的三维坐标。由CAM39设定的NC程序被发送至计算机33。
如图1所示那样，加工装置1具有用于测定刀具3的形状的刀具形状测定装置31。刀具形状测定装置31例如是激光测定器，从刀具3的侧面方向照射激光，通过接受照射来的激光而能测定刀具3的形状。位置偏移检测部131基于由刀具形状测定装置31测定的刀具3的形状，计算刀具3的轮廓线(将之称为“实际轮廓线P3”)。
即，位置偏移检测部131检测刀具3被保持于刀具保持部9时的刀具3的轮廓线即实际轮廓线和理想形状的刀具3的轮廓线即理想轮廓线(将之称为“理想轮廓线P1”)的位置偏移。具体来讲，计算对以刀具3的前端部的半球形状的中心为基准的多个角度方向上的理想轮廓线P1和实际轮廓线P3的位置偏移进行修正的轮廓误差的修正值。将计算得到的修正值存储至存储器14。
计算机33具有演算部33a。演算部33a实施对在通过刀具3对工件5进行切削加工时的包含于NC程序的加工路径41进行修正的处理。即，计算机33的演算部33a通过CAM39来取得包含加工路径41的NC程序，进而，根据通过后述的处理演算得到的修正值，对加工路径41的三维坐标进行修正。计算机33的演算部33a基于修正值来修正NC程序。并且，根据修正后的加工路径43，实施依靠刀具3对工件5的切削加工。更详细地说明，演算部33a具备位置偏移修正部331、距离效果系数计算部332以及存储部333。
距离效果系数计算部332在依靠刀具3的加工点从工件5的第1加工面上的第1加工点的一点加工向第1加工点和与第1加工面不同的第2加工面上的第2加工点的二点加工转变时，根据刀具3与第2加工点之间的距离，计算表示加工第2加工点时的位置偏移的影响大小的距离效果系数。距离效果系数计算部332将计算得到的距离效果系数存储至存储部333。
位置偏移修正部331基于控制部13的存储器14所存储的轮廓误差的修正值以及演算部33a的存储部333所存储的距离效果系数，修正NC程序。位置偏移修正部331在依靠刀具3进行一点加工时，基于轮廓误差的修正值来修正第1加工点的位置偏移，在从一点加工向二点加工转变时，在刀具3与第2加工点之间的距离近到了规定的距离以内时，基于第1加工点处的轮廓误差的修正值和距离效果系数来修正位置偏移。这样，根据轮廓误差的修正值以及距离系数来修正NC程序。
接着，对修正刀具3的理想轮廓线P1与刀具3的实际轮廓线P3的位置偏移的处理进行说明。
当使用刀具3实际加工工件5时，如前述那样，产生将刀具3固定于主轴29时的位置偏移，另外，在刀具3中存在着形状误差。因此，在理想轮廓线P1与实际轮廓线P3之间，产生误差(将之称为“轮廓误差”)。由于该轮廓误差的存在，导致工件5的加工位置产生误差，加工精度降低。在第1实施方式中，实施对产生于刀具3的轮廓误差进行修正的处理。以下，进行详细说明。
图3的(a)、图3的(b)是示出刀具3的外形的说明图。在图3的(a)中，虚线所示的曲线(符号P1)是静止的理想形状的刀具3的外形形状，实线所示的曲线(符号P2)是静止的存在形状误差的刀具3的外形形状。将理想形状的刀具3的外形形状设为理想轮廓线P1，将存在形状误差的立铣刀的外形形状设为轮廓线P2。如图3的(a)所示那样，轮廓线P2相对于理想轮廓线P1，位于相对于中心线C1略微偏靠右侧的位置。另外，在图3的(a)中，夸张地示出理想轮廓线P1与轮廓线P2的偏移量。
在图3的(b)中，虚线所示的曲线(符号P1)表示使理想形状的刀具3按中心线C1旋转时的轮廓线(与图3的(a)的P1一致)，实线所示的曲线(符号P3)表示使存在形状误差的刀具3按中心线C1旋转时的轮廓线(将其设为实际轮廓线P3)。由于图3的(a)所示的轮廓线P2相对于理想轮廓线P1偏离，故而实际轮廓线P3的半径比理想轮廓线P1大。另外，图3的(b)是一例，实际轮廓线P3有时也比理想轮廓线P1小。
在第1实施方式中，演算理想轮廓线P1与实际轮廓线P3的差量即轮廓误差，将演算得到的轮廓误差的数据作为修正值存储至图1所示的存储器14。该处理通过图1所示的位置偏移检测部131来实施。以下，对轮廓误差的计算方法进行说明。
[轮廓误差的计算]
如图2所示那样，工件5由于通过刀具3的前端部17加工，所以，刀具3的轮廓误差如图4所示那样按照前端部17的1/4的圆弧(即，角度为90°的范围)进行求算即可。
具体来讲，将理想轮廓线P1的中心线C1作为中心，演算理想轮廓线P1的圆弧(1/4圆的圆弧)与实际轮廓线P3的圆弧(1/4圆的圆弧)的差量来作为轮廓误差。并且，将该轮廓误差存储至图1所示的存储器14。
作为用于实施计算修正值的处理的初期处理，使用刀具形状测定装置31(参照图1)来测定刀具3的形状。在此，对作为刀具形状测定装置31使用激光测定器的例子进行说明。
激光测定器从刀具3的侧面方向照射激光，通过接受所照射的激光来测定刀具3的形状。其结果，如图3的(a)所示那样获得刀具3的轮廓线P2，进而能求出图3的(b)所示的实际轮廓线P3。另外，理想轮廓线P1能从控制部13的存储器14读取。
刀具3的位置的修正基于由刀具3加工的加工点T1(参照图2，详细情况后述)处的单位法线矢量V1和刀具3的轮廓误差来实施。由此，能在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向之中的至少一个方向修正刀具3的三维位置。X轴、Y轴、Z轴的方向由单位法线矢量V1确定。
图4是示出刀具3的圆弧的角度(0°～90°)与用于修正轮廓误差的修正值的关系的说明图。在图4中，示出刀具3的圆弧处的理想轮廓线P1以及实际轮廓线P3。在图4中，将铅垂方向设为角度0°，将水平方向设为角度90°。另外，在图4中，作为一例，示出了以下形状：在以圆弧的中心线C1为基准的0°～45°的范围内，实际轮廓线P3相比理想轮廓线P1朝外侧突起，在45°～90°的范围内，实际轮廓线P3相比理想轮廓线P1凹陷。
并且，如图4所示那样，将从圆弧的中心线C1起朝刀具3的90°圆弧的外形延伸的10根直线L00～L90以10°角度间隔设定。在10°角度间隔的角度方向设定直线。刀具3的中心线C1与直线L00的交叉角度为0°。也就是，直线L00与中心线C1平行(同一直线)。
另外，中心线C1与直线L10的交叉角度为10°。同样，中心线C1与直线L20～直线L90的交叉角度为20°～90°。即，与中心线C1平行的方向为0°，与中心线C1正交的方向为90°，按每个10°角度的角度方向设定多条直线。
在此，将直线L00与理想轮廓线P1的交点设为交点Q00a。同样，将直线L10、L20、··、L90与理想轮廓线P1的交点分别设为交点Q10a、Q20a、··、Q90a。另一方面，将各直线L00、L10、L20、··、L90与实际轮廓线P3的交点分别设为交点Q00b、Q10b、Q20b、··、Q90b。因此，由于各直线上的2个交点之间的距离(即，差量)是轮廓误差，所以，将该数值设定为“修正值”。例如，在直线L10中将“Q10b－Q10a”设定为修正值。
并且，将各角度方向的修正值设为参照符号#500、#510、··、#590，存储至图1所示的存储器14。具体来讲，设为“#500＝Q00b－Q00a”，设为“#510＝Q10b－Q10a”，以下同样地设为“#590＝Q90b－Q90a”。
另外，在图4中，为了避免复杂，示出了在10°角度间隔的直线L00、L10、··、L90上计算修正值的例子，但实际上是按更小间隔的角度(例如每1°)来设定修正值。因此，每1°角度间隔的修正值作为参照符号#500、#501、#502、··、#589、#590被存储于存储器14。
即，从图4所示的理想轮廓线P1的中心线C1起按每1°的角度绘制直线L00～L90，在各直线上计算修正值。将计算得到的修正值作为参照符号#500、#501、#502、··、#589、#590存储于存储器14。并且，使用通过该修正处理计算得到的参照符号#500～590来修正NC程序的三维坐标。
接着，对使用上述的修正值来修正NC程序的三维坐标的处理进行说明。
[三维坐标的修正]
起初，基于前述的图1所示的CAD数据(作为成品表示工件5的形状的数据)37和通过CAM39制作的NC程序即通过理想形状的立铣刀3加工工件时的NC程序，计算工件5的期望的加工点(将之设为T1)处的单位法线矢量V1。
图5是示出由刀具3加工工件5时的刀具3依照加工路径移动的状况的说明图。如图5所示那样，在由刀具3对工件5进行切削加工的场合，刀具3与工件5相接的点成为工件5的加工点T1。并且，计算加工点T1处的单位法线矢量(将其设为V1)。
该处理例如通过计算机33的演算部33a(参照图1)来执行。加工点T1的三维坐标可以通过NC程序来取得，或者在安装有理想的刀具(球头立铣刀)时，可以通过使该刀具实际按照加工路径移动来取得。
另外，当使用刀具3对工件5进行切削加工时，刀具3相对于工件5在X轴、Y轴、Z轴方向之中的至少一个方向移动。也就是，随着切削加工进展，加工点T1的三维位置发生变化。
以加工点T1为中心的工件5的表面为平面或者曲面。但是，若限定成极其微小的区域，则该区域即便是曲面也可以看作平面。
单位法线矢量V1是相对于上述的微小的区域(平面)正交的矢量，具有X轴、Y轴、Z轴的各方向的分量。另外，单位法线矢量V1的纯量当然为“1”。换言之，若将成为单位法线矢量V1的X轴、Y轴、Z轴方向的分量的数值分别自乘并相加，演算其平方根(根)，则成为“1”。
并且，在第1实施方式中，将作为前述的参照符号#500、#501、··、#589、#590存储的修正值(理想轮廓线P1与实际轮廓线P3的差量)设为各角度方向的偏移量。并且，将单位法线矢量V1以矢量分解成X轴、Y轴、Z轴的三维方向的分量，演算各方向的偏移量。以下，参照图6、图7所示的算式进行具体说明。
图6示出由刀具3进行切削加工的位置按照加工点f51、f52、f53、f54、f55的顺序移动时的三维坐标。该三维坐标表示刀具3为理想形状的场合的坐标。即，示出初始设定于NC程序的加工路径的三维坐标。
并且，在第1实施方式中，基于单位法线矢量V1以及前述的各参照符号，修正加工路径的三维坐标。具体来讲，将图6所示的各加工点f51、f52、f53、f54、f55的坐标修正为图7所示的各加工点f61、f62、f63、f64、f65的坐标。即，图7所示的演算式存储于存储器14，通过该演算式，修正加工点T1的坐标。
具体说明，例如，图6所示的加工点f51处的三维坐标为X＝－1.60657、Y＝－0.42583、Z＝－1.09809。另一方面，实际轮廓线P3相对于理想轮廓线P1产生偏移的场合的坐标被修正为图7所示的加工点f61。
加工点f51、f61是图4所示的依靠刀具3的角度为64°的加工点。因此，从存储器14读取作为参照符号#564存储的修正值，进而，基于上述的单位法线矢量，在X轴、Y轴、Z轴的各方向分解该修正值，计算各轴方向的修正值。并且，根据该修正值，对修正前的加工点f51的三维坐标进行修正，计算图7所示的加工点f61的三维坐标。
以下，对图7所示的加工点f61的演算式进行更为详细的说明。通过将加工点f61处的单位法线矢量V1分解成X轴、Y轴、Z轴的分量，例如可获得(X,Y,Z)＝(－0.89101,0.11528,－0.4391)。另外，由于加工点的角度为64°，所以，采用作为参照符号#564存储的修正值。
即，在图7的“f61”所示的式子中，作为X坐标的修正值的[－0.89101×#564]是通过在作为参照符号#564设定的修正值上乘以作为单位法线矢量V1的X轴方向的分量的“－0.89101”而得的数值。另外，作为Y坐标的修正值的[0.11528×#564]是通过在作为参照符号#564设定的修正值上乘以作为单位法线矢量V1的Y轴方向的分量的“0.11528”而得的数值。作为Z坐标的修正值的[－0.4391×#564]是通过在作为参照符号#564设定的修正值上乘以作为单位法线矢量V1的Z轴方向的分量的“－0.4391”而得的数值。
因此，图7的加工点f61所示的三维坐标成为反映出基于轮廓误差的修正值的坐标。通过基于该坐标来驱动刀具3而实施切削加工，即便是在理想轮廓线P1与实际轮廓线P3之间产生了轮廓误差的场合，也能避免该轮廓误差的影响，实施高精度的切削加工。即，通过将图6所示的加工点f51的三维坐标修正为图7所示的加工点f61的三维坐标，能使刀具3的期望部位相对于工件5上的加工点接触，对工件5进行切削加工。
[避免量的说明]
通过进行上述的轮廓误差的修正，有时会与工件5的不同于加工点的点(接触点)接触，在该接触点，刀具3切入而加工工件5。在该场合，需要避免刀具3与接触点的接触。以下，参照图8的(a)～图8的(d)、图9的(a)、图9的(b)来进行详细说明。
图8的(a)中双点划线所示的线表示没有轮廓误差的理想形状的刀具3的轮廓线。图8的(a)中实线所示的线表示存在轮廓误差的刀具3的轮廓线。
当通过刀具3来加工图8的(a)所示的加工点Tt1时，若不产生轮廓误差，即若为理想形状，则刀具3与加工点Tt1相接来进行切削加工。但是，在如图8的(a)的实线所示那样产生轮廓误差的场合，根据前述的修正值来修正依靠刀具3的加工位置。
因而，如图8的(b)所示那样，以具有轮廓误差的刀具3的下端部与加工点相接的方式进行修正。其结果，在工件5的斜面的接触点Tt2，刀具3接触，进而会产生切入(吃入)45。若以该状态进行切削加工，则会过度切削工件5。
在第1实施方式中，为了避免因该干涉导致的不必要的切削加工，如图8的(c)所示那样，修正刀具3的位置。具体来讲，如图8的(d)所示那样，演算存在于由加工点Tt1和接触点Tt2的单位法线矢量规定的平面且相对于加工点Tt1的单位法线矢量VB正交的矢量VA，将该矢量VA设为避免矢量。并且，通过以该避免矢量VA修正依靠刀具3的加工位置，避免向接触点Tt2的切入45。
即，通过进行在与加工点Tt1的法线正交的方向退让避免量VA的修正，能避免切入45。避免量VA能通过(加工点Tt1的修正量VB×tanθ)进行计算。“θ”是加工点Tt1的法线与跟接触点Tt2相接的平面(包含加工点Tt1且与接触点Tt2的法线正交的平面)的交叉角度。
进一步来说明，X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上的刀具3的坐标由图9的(a)的(1)、(2)的记载所示的数值之和表示。
刀具3的X方向上的坐标值由图9的(b)的坐标值(演算式)f111表示。坐标值f111处的“0.123”是修正前(没有轮廓误差的修正时)的刀具3的X轴方向的坐标值。
另外，在坐标值f111处，“加工点Tt1修正量”所示的参照符号“#513”是使用前述的图4说明那样的刀具3的加工点Tt1处的轮廓误差(纯量)的修正值。坐标值f111处的“0.216”是加工点Tt1处的单位法线矢量的X方向分量。
在坐标值f111处，“加工点Tt1避免量”所示的参照符号“#513”是利用图4说明那样的刀具3的加工点Tt1处的轮廓误差(纯量)的修正值。坐标值f111处的“－0.816”是加工点Tt1处的避免矢量(单位矢量)的X方向分量。坐标值f111处的“0.613”是上述的tanθ的值。另外，对于Y轴方向、Z轴方向的分量也同样。
若将上述的坐标值f111普及地来记载，则成为以下的(1)式。
X坐标＝Px+(i1×#50A+i11×#50A×tanθ)
Y坐标＝Py+(j1×#50A+j11×#50A×tanθ)
Z坐标＝Pz+(k1×#50A+k11×#50A×tanθ) …(1)
[加工点从1点加工向2点加工转变时的动作]
当通过刀具(球头立铣刀)3来加工例如2个加工面的接合部附近时，加工点有时会从一点加工向二点加工转变。
图10的(a)～图10的(c)是示出由刀具3对工件5的第1加工点T1进行加工而后向第2加工点T2的加工转变时的刀具3的动作的说明图。图10的(a)示出刀具3对第1加工点T1进行加工的状况，图10的(b)示出刀具3对第1加工点T1和第2加工点T2双方进行加工的状态，即二点加工的状态。
在刀具3产生轮廓误差，例如如图10的(c)所示那样实际轮廓线H1(实线)相对于理想轮廓线H0(虚线)突起的场合，若实施依靠NC程序的加工，则在实施仅第1加工点T1的一点加工时、即在向二点加工转变之前的时刻，刀具3会与第2加工点T2相接，刀具3会切入工件5。
例如，如图11的(a)所示那样，在NC程序中，在刀具3的前端与第2加工点T2的距离为7μm的场合，在刀具3的前端的误差为2μm的场合(突起了2μm的场合)，刀具3与第2加工点T2之间的距离成为5μm。进而，如图11的(b)所示那样，若刀具3的前端的误差超过7μm，则刀具3的前端会与工件5相接，产生切入。
因而，在从第1加工点T1的一点加工向第1加工点T1以及第2加工点T2的二点加工转变的场合，需要考虑刀具3接近第2加工点T2的情况来对刀具3的位置进行修正。
在第1实施方式中，由刀具3对第1加工点T1进行加工，然后，当向第1加工点T1和第2加工点T2的二点加工转变时，根据刀具3与第2加工点T2之间的距离(接近距离)来演算修正值。具体来讲，设定对应于刀具3与第2加工点T2之间的距离而变化的系数(将之称为“第1距离效果系数Ed”)，根据第1距离效果系数Ed来修正刀具3的加工位置。第1距离效果系数Ed是0～1的数值。
[第1距离效果系数Ed的说明]
接着，对第1距离效果系数Ed进行说明。图12是示出依靠刀具3的理想轮廓线q1(虚线)和实际轮廓线q2(实线)的工件5的加工的说明图。图12的(a1)表示理想轮廓线q1与实际轮廓线q2一致的场合，图12的(a2)表示实际轮廓线q2相对于理想轮廓线q1小的场合(例如小了5μm的场合)，图12的(a3)是实际轮廓线q2相对于理想轮廓线q1大的场合(例如大了5μm的场合)。
并且，若通过具有图12的(a1)～(a3)所示的形状的实际轮廓线q2的刀具3来加工工件的加工面M11，则成为图12的(b1)～(b3)那样。具体来讲，如图12的(a1)所示那样，在理想轮廓线q1与实际轮廓线q2一致的场合，如图12的(b1)所示那样，刀具3正好与加工面M11上的加工点相接。另一方面，如图12的(a2)所示那样，在实际轮廓线q2相对于理想轮廓线q1小的场合，如图12的(b2)所示那样，刀具3到达不了加工面M11上的加工点。进而，如图12的(a3)所示那样，在实际轮廓线q2相对于理想轮廓线q1大的场合，如图12的(b3)所示那样，刀具3会从加工面M11的加工点向内侧切入。
若将此时的刀具3与工件5(加工面M11)的距离的关系示于曲线图，则成为图13那样。在图13中，横轴表示刀具3与工件5的距离的理想值，纵轴表示刀具3与工件5的实际的距离(实际值)。曲线Sa表示如图12的(a1)所示那样刀具3为理想轮廓线的场合，曲线Sb表示如图12的(a2)所示那样刀具3的实际轮廓线小的场合，曲线Sc表示如图12的(a3)所示那样刀具3的实际轮廓线大的场合。
若修正成曲线Sb、Sc接近曲线Sa，则能修正相对于加工面M11的刀具3的轮廓误差。在第1实施方式中，如图14所示那样，设定以下的第1距离效果系数Ed：根据刀具3与加工面M11的距离，逐渐减小轮廓误差，在刀具3与加工面M11的距离成为零的时刻，轮廓误差为零。并且，通过在轮廓误差(修正值)上乘以第1距离效果系数Ed，使修正值变化以便成为图14的曲线Sb1、Sc1。
此时，为了从曲线Sb、Sc生成曲线Sb1、Sc1，基于以下所示的(2)式，计算第1距离效果系数Ed。
Ed＝1.25exp(－106·Da3－300·Da) …(2)
在(2)式中，“Da”表示理想形状的刀具3与加工面M11的距离，“exp”表示指数函数。另外，(2)式所示的演算式是一例，也能通过其他的演算式来计算第1距离效果系数Ed。
若由曲线表示上述(2)式，则成为图15所示的曲线F1那样。在图15中，横轴表示理想状态的刀具3与工件5的距离Da，纵轴表示第1距离效果系数Ed。如根据曲线F1理解那样，第1距离效果系数Ed是在“0～1”的范围变化的系数，刀具3与工件5的距离越短，则变化率(曲线的倾斜)越大。
通过考虑第1距离效果系数Ed，即便在刀具3与工件5的加工面M11之间产生了误差的场合，也根据接近距离使修正值逐渐变化，使得刀具3与加工面M11相接，所以，避免了当从一点加工向二点加工转变时刀具3的修正值急剧变化。
更详细地说明，在由刀具3加工工件5的加工面M11时，基于预先测定的刀具3的轮廓误差，例如在刀具3的直径比理想值小了5μm的场合，在参照符号#50A存储“+0.005”。另外，在刀具3的直径比理想值大出5μm的场合，在参照符号#50A存储“－0.005”。另外，“#50A”是指前述的#500～#590之中的加工点T2与加工面M11相接时的加工点T1的角度(0°～90°)。例如若为1°，则是指“#501”。
并且，若参照图15所示的曲线F1，则在Da＝0的场合、即刀具3与加工点T2相接来加工工件5的场合，成为Ed＝1。因此，在刀具3比理想值大出5μm的场合，修正值为－5μm。
在Da＝10μm的场合，成为Ed＝0.4096，在刀具3比理想值大出5μm的场合，修正值成为－2.048μm(参照图14)。
在Da＝3μm的场合，成为Ed＝0.81314，在刀具3比理想值大出5μm的场合，修正值成为－4.066μm(参照图14)。
尤其是在上述的Da＝3μm的场合，在刀具3相对于理想值大出5μm的场合，若没有修正，则成为“3－5＝－2”，会形成2μm的切入。但是，通过乘以第1距离效果系数Ed，修正了－4.066μm，所以，可避免切入。
优选的是，对于第1距离效果系数Ed的设定，随着距离接近零，设定成倾斜度变大。具体来讲，如图16所示那样设定成：在从刀具3至工件5的距离远的区域γ1，倾斜度小，在中间的区域β1，倾斜度逐渐变大，进而在相距加工点的距离近的区域α1，倾斜度的变化变大。即，第1距离效果系数Ed以随着从规定的距离起向第2加工点T2靠近而增加率逐渐增加的方式变化。这样，能使因第1距离效果系数Ed带来的影响逐渐变大。
[从一点加工向二点加工转变时的坐标的演算]
接着，对依靠刀具3的工件5的加工点从一点向二点转变的场合的刀具3的坐标的修正进行说明。如图17所示那样，对从由刀具3对工件5中的第1加工点T1进行加工的状态起刀具3接近第2加工点T2的场合的刀具3的X、Y、Z坐标的修正进行说明。
将图17所示的第1加工面M1上的第1加工点T1的单位法线矢量设为(i1,j1,k1)，将第1加工点T1的修正量设为#50B。“#50B”是指前述的#500～#590之中的与第1加工点T1对应的角度(0°～90°)。即，是将刀具3与第1加工点T1相接时的刀具3的点和图4所示的中心C2连结的直线的以中心线C1为基准的角度。
另外，将第2加工面M2上的第2加工点T2的单位法线矢量设为(i2,j2,k2)，将第2加工点T2的修正量设为#50A。关于“#50A”，也同样是#500～#590之中的与第2加工点T2相对应的角度(0°～90°)的数值。
另外，将第1加工点T1的避免矢量设为(i11,j11,k11)，将第1加工点T1的法线与跟第2加工点T2相接的平面的交叉角度设为“θ”(参照图8)。另外，将第2加工点T2的避免矢量设为(i22,j22,k22)。
于是，修正后的X坐标、Y坐标、Z坐标如图18的(3)式所示那样计算。在图18中，Px,Py,Pz表示三维坐标的理想值。另外，在图18中，括弧内的第1项所示的r1表示第1加工点T1的修正量。第2项所示的r2表示第2加工点T2的修正量。第3项所示的r3表示第1加工点T1的避免量(第1避免量)。第4项所示的r4表示第2加工点T2的避免量(第2避免量)。
例如，在刀具3接近第2加工点T2时的距离为10μm的场合，如图15所示那样，成为“第1距离效果系数Ed＝0.4096”。因此，图18所示的(3)式成为图19所示的(4)式那样。
这样，在依靠刀具3的加工点从第1加工点T1的一点加工向第1加工点T1和第2加工点T2的二点加工转变时，根据刀具3接近第2加工点T2时的距离，如图15的曲线F1所示那样使第1距离效果系数Ed变化。因此，当从一点加工向二点加工转变时，能避免发生因修正造成的急剧的刀具3的位置变动。因而，能稳定地实施依靠刀具3对工件5的加工。
[NC程序的修正处理的说明]
接着，参照图20所示的流程图来说明第1实施方式所涉及的依靠加工装置1的加工点的修正处理的处理顺序。图20所示的处理由图1所示的控制部13以及计算机33的演算部33a执行。另外，以下所示的处理作为计算机程序被存储于计算机33。
起初，在图20所示的步骤S11中，通过图1所示的CAM39，制作出成为刀具3的加工路径的NC程序。此时的加工路径是刀具3准确安装于刀具保持部9的主轴29且刀具3不存在形状误差的场合的加工路径。
在步骤S12中，控制部13的位置偏移检测部131计算刀具3的理想轮廓线P1。理想轮廓线P1能从存储于存储器14的理想的刀具尺寸来读取。
在步骤S13中，位置偏移检测部131取得刀具3的实际轮廓线P3。具体来讲，由激光测定器(图1所示的刀具形状测定装置31)从刀具3的侧面方向照射激光，检测经过刀具3的激光，能计算轮廓线P2，因而，基于该轮廓线P2计算实际轮廓线P3(参照图3的(a)、图3的(b))。
在步骤S14中，位置偏移检测部131基于理想轮廓线P1和实际轮廓线P3，计算刀具3的圆弧形状部的每个角度方向的修正值，进而，将计算出的修正值设定为参照符号#500～590(参照图4)。
在步骤S15中，演算部33a的位置偏移修正部331计算工件5的第1加工点T1处的单位法线矢量V1，进而使用存储于参照符号#500～#590的修正值来修正X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加工点的坐标。具体来讲，基于作为刀具3与第1加工点T1相接的位置的加工位置的角度(0°～90°)，取得例如被设定为参照符号#564的修正值。进而，将单位法线矢量V1分解成X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的分量，通过乘以上述的修正值，对X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的加工点的坐标进行修正。
在步骤S16中，演算部33a的距离效果系数计算部332计算跟刀具3与第2加工点T2之间的距离相应的第1距离效果系数Ed。具体来讲，基于图15所示的曲线F1，计算随着接近第2加工点T2而变大的第1距离效果系数Ed(0～1的数值)。
在步骤S17中，演算部33a的位置偏移修正部331使用第1距离效果系数Ed来修正依靠刀具3的加工位置的坐标。具体来讲，基于图18所示的(3)式，修正依靠刀具3的加工位置的X坐标、Y坐标、Z坐标。然后，结束本处理。
这样，当从一点加工向二点加工转变时，通过设定跟刀具3与第2加工点T2之间的距离相对应的修正值，能将NC程序的坐标值修正为适当的数值。并且，通过实施使用了修正后的NC程序的控制，能稳定地实施工件5的加工。
[第1实施方式的效果的说明]
这样，在第1实施方式所涉及的工件的加工装置1中，使用刀具3(球头立铣刀)来加工工件5。并且，当依靠刀具3的加工点从第1加工点T1的一点加工向第1加工点T1和第2加工点T2的二点加工转变时，根据刀具3接近第2加工点T2时的距离，演算第1距离效果系数Ed。并且，根据第1距离效果系数Ed使依靠第2加工点T2的修正值变化。
因此，若刀具3接近第2加工点T2，则考虑依靠第2加工点T2的修正值来修正依靠刀具3的加工位置。因而，当从一点加工向二点加工转变时，能避免刀具3未到达第2加工点T2或是从第2加工点T2向工件5切入地加工等问题的发生。
进而，在第1实施方式所涉及的工件的加工装置1中，当从一点加工向二点加工转变时，能避免急剧地与第2加工点T2相接。因而，能进行稳定的工件5的加工。
另外，在第1实施方式所涉及的工件的加工装置1中，如图18所示那样，修正后的加工路径的演算式被存储于存储器14，在该演算式中代入参照符号#500～#590来修正三维坐标。因而，能减轻加工时的演算负荷，能缩短工件5的加工所需的时间。
另外，在第1实施方式中，对在刀具3的圆弧形状部为0～90°的范围中按每1°计算修正值的例子进行了说明，例如也可以如图21所示那样，在角度63.9°的场合，将与之接近的63°的参照符号#563和64°的参照符号#564按照1比9进行比例配分，求出修正值。通过采用这样的方法，能实施更高精度的加工点的修正处理。
[第2实施方式的说明]
接着，对第2实施方式进行说明。在第1实施方式中，对实施存在于工件5的第1加工面M1上的第1加工点T1以及第2加工面M2上的第2加工点T2的二点加工时的修正进行了说明。在第2实施方式中，对三点加工进行说明。
图22是示出进行三点加工时的工件的加工面的构成的说明图。设想以下形状：如图22的(a)所示那样，在长方体形状的工件51上形成不均等的V字形的切深部52，进而如图22的(b)所示那样，在工件51的切深部52从倾斜的方向插入平板53。并且，如图22的(c)所示那样，将由切深部52以及平板53包围的3个面分别设为第1加工面M1、第2加工面M2、第3加工面M3。并且，在第2实施方式中，设定当从第1加工面M1上的加工点和第2加工面M2上的加工点的二点加工向添加了第3加工面M3上的加工点(第3加工点)的三点加工转变时的刀具3的修正值。以下进行详细说明。
起初，设想第1加工面M1和第2加工面M2的二点加工，采用第1实施方式的方法，修正刀具3的加工位置。接着，定义经过第1加工面M1和第2加工面M2的加工点或者接近点且由各加工面M1、M2的加工点的单位法线矢量规定的平面S(规定平面)。此时，如图23的(a)所示那样，在平面S上不仅有第1加工面M1、第2加工面M2的加工点的单位法线矢量，加工点或者接近点的避免矢量也位于平面S上。
即，用于第1加工面M1和第2加工面M2的加工点的修正的所有矢量都存在于平面S上。也就是，修正第1加工点T1的修正矢量和修正第2加工点T2的修正矢量存在于平面S上。因此，如图23的(b)所示那样，在修正第1加工面M1和第2加工面M2中的加工位置的处理中，无论刀具3的轮廓误差具有怎样的凹凸，合成了所有的修正动作的用于修正最终加工位置的移动矢量(将之称为“移动矢量Vc12”)也存在于平面S上。
接着，将依靠刀具3的第3加工面M3的加工考虑进去。此时，需要修正以下所示的(A)、(B)。
(A)以往进行的第3加工面M3的法线方向的修正。
(B)因第1加工面M1和第2加工面M2的修正动作产生的相对于第3加工面M3的切入或者切深不足的消除。
图24的(a)是从刀具3的轴向观看第1～第3加工面M1～M3的俯视图。图24的(a)所示的矢量Vc12表示图23的(b)所示的“移动矢量Vc12”。移动矢量Vc12沿着平面S。在图24的(a)所示的第3加工面M3设定任意的方向Y1，将从经过该方向Y1的铅垂方向的平面的法线方向观看的图示于图24的(b)。如图24的(b)所示那样，通过使刀具3沿着移动矢量Vc12移动，在刀具3与第3加工面M3之间，产生朝向第3加工面M3的法线方向的背离矢量Vne3。
在此，若将第3加工面M3的单位法线矢量设为Vun3，则背离矢量Vne3能通过移动矢量Vc12与上述的单位法线矢量Vun3的内积来计算。即，能通过“Vne3＝Vc12·Vun3”来计算。其中，“·”表示矢量的内积。另外，背离矢量Vne3的朝向与单位法线矢量Vun3的朝向相同。
并且，在理想状态(移动矢量Vc12为零的状态)下，若刀具3与第3加工面M3相接，通过保持原样地朝相反的方向移动背离矢量Vne3，则能消除因在第1加工面M1与第2加工面M2之间实施的修正造成的影响。即，如图25所示那样，设定成为背离矢量Vne3的相反方向的矢量VcB3。
接着，进行上述的(A)所示的修正。具体来讲，与第1实施方式所示的修正同样，若刀具3接近或者切入第3加工面M3，则演算用于使刀具3朝第3加工面M3的法线方向移动的修正值。将该矢量设为VcA3。例如，如图26的(a)所示那样，在刀具3切入第3加工面M3的场合，若如图26的(b)所示那样使刀具3以矢量VcA3移动，则能避免切入。
并且，计算通过将前述的矢量VcB3和矢量VcA3合成而得的矢量Vc3。即，(矢量Vc3)＝(矢量VcA3)+(矢量VcB3)。合成得到的矢量Vc3是用于加工第3加工面M3所需的修正矢量。
在此，在第1加工面M1与第2加工面M2之间，由于因刀具3的轮廓误差导致的修正结束，所以，若对刀具3的加工位置新追加修正，则会产生上述的修正作废这样的可能性。但是，如前述那样，第1加工面M1与第2加工面M2之间的最终移动矢量、即图23的(b)所示的移动矢量Vc12是平面S上的矢量。因此，若是朝向与平面S正交的方向(平面S的法线方向)的移动，则移动矢量Vc12不受影响。因此，不会给第1加工面M1与第2加工面M2之间的修正带来影响。
因此，如图27的(a)、图27的(b)所示那样，只要能将矢量Vc3(VcB3与VcA3的合成矢量)变换成平面S的法线方向的矢量即可。将该法线方向的矢量设为“VcS3”。
在此，矢量Vc3和矢量VcS3的方向都能根据CAD数据来取得，能事先计算。因此，只要根据矢量Vc3的大小(包含正负的符号)来求出矢量VcS3的大小即可。
如图28的(a)～图28的(c)所示那样，若将矢量Vc3与矢量VcS3所成的角度设为θ2，则可获得以下的(5)式。
|VcS3|×cosθ2＝|Vc3|
即，|VcS3|＝|Vc3|/cosθ2 …(5)
至此，求出了矢量VcS3的大小(包含符号)，且矢量VcS3的方向可从CAD数据取得，因而，确定矢量VcS3。
因此，能获得考虑了关于第1加工面M1、第2加工面M2、第3加工面M3所有加工面的修正的修正矢量、即“矢量Vc12+矢量VcS3”。
由于矢量Vc12通过前述的第1实施方式求出，所以，以下具体说明计算“矢量VcS3”的顺序。
在刀具3通过第1加工面M1和第2加工面M2的二点接触来加工工件5的场合，根据前述的图18所示的(3)式，修正X、Y、Z的各坐标。并且，若将上述的矢量Vc12的X轴分量设为Vc12x，将Y轴分量设为Vc12y，将Z轴分量设为Vc12z，则图18所示的(3)式成为以下的(6)式。
X[Px+Vc12x]
Y[Py+Vc12y]
Z[Pz+Vc12z] …(6)
在通过三个加工面M1、M2、M3的三点接触来加工工件5的场合，添加上述的矢量VcS3。若将矢量VcS3的X轴分量设为VcS3x，将Y轴分量设为VcS3y，将Z轴分量设为VcS3z，则X、Y、Z坐标成为以下的(7)式。
X[Px+Vc12x+VcS3x]
Y[Py+Vc12y+VcS3y]
Z[Pz+Vc12z+VcS3z] …(7)
因此，若能将(7)式制成为具体的NC程序，则能实施依靠刀具3的三点接触的加工。
最初，计算作为根据刀具3与第3加工面M3之间的距离而变化的系数的第2距离效果系数Ed3。第2距离效果系数Ed3的计算方法与前述的第1距离效果系数Ed的计算方法同样，第2距离效果系数Ed3是在“0～1”的范围变化的变量。另外，在刀具3与第3加工面M3接触的场合，Ed3＝1。
在计算第2距离效果系数Ed3之后，进行上述的(A)所示的法线方向的修正。具体来讲，计算刀具3相对于第3加工面M3的修正矢量。将该修正矢量的X、Y、Z分量分别设为VcAx、VcAy、VcAz。另外，若将第3加工面M3的加工点处的单位法线矢量的X、Y、Z分量分别设为i3、j3、k3，将跟刀具3与第3加工面M3接触的角度相对应的参照符号设为#50D，则能通过以下的(8)式计算上述的修正矢量。
VcA3x＝i3×#50D×Ed3
VcA3y＝j3×#50D×Ed3
VcA3z＝k3×#50D×Ed3 …(8)
接着，进行消除上述的(B)所示的因第1加工面M1和第2加工面M2的修正动作而产生的相对于第3加工面M3的切入或者切深不足的处理。
如图23所示那样，将第1加工面M1和第2加工面M2的最终的移动矢量Vc12与第3加工面M3的单位法线矢量的内积(将之设为“IPS3c12”)设成相反方向而得的矢量成为用于消除切入或者切深不足的修正矢量。若将该矢量设为“VcB3”，则矢量VcB3的X、Y、Z分量VcB3x、VcB3y、VcB3z能通过图29所示的(9)式来计算。其中，在(9)式中，为“IPS3c12＝i3×Vc12x+j3×Vc12y+k3×Vc12z”。
将上述的(8)式以及(9)式合成，计算相对于第3加工面M3的刀具3的修正矢量Vc3(Vc3x、Vc3y、Vc3z)。即，使用以下的(10)式来计算修正矢量Vc3。
Vc3x＝VcA3x+VcB3x
Vc3y＝VcA3y+VcB3y
Vc3z＝VcA3z+VcB3z …(10)
接着，将修正矢量Vc3变换成平面S的法线方向的矢量，将之设为矢量VcS3。
此时，可事先获得平面S的单位法线矢量(即矢量VcS3的朝向)。但是，矢量VcS3的大小|VcS3|必须将求出“|Vc3|/cosθ2”的计算作为NC程序来记述。尤其是，矢量的大小(纯量)的计算能通过演算X、Y、Z的各分量的平方和的平方根来计算。但是，该演算对于填写进NC程序的1行中来说过长。
于是，若演算矢量VcS3与自身的单位矢量(i3、j3、k3)的内积，则为“cos(0°)＝1”，故而能演算纯量。进而，也不会失去矢量VcS3的符号(Sign(VcS3))。即，可获得以下的(11)式。
|Vc3|×Sign(VcS3)＝Vc3x×i3+Vc3y×j3+Vc3z×k3 …(11)
若将平面S的单位法线矢量设为i4、j4、k4，将第3加工面M3与平面S所成的角度设为θ2，将第3加工面M3的最终的修正矢量Vc3展开，则成为图30所示的(12)式。但是，i4、j4、k4的朝向是接近第3加工面M3的法线的方向、即与第3加工面M3的法线的内积为正的朝向。
如根据图30所示的(12)式所理解的那样，无论X、Y、Z轴如何，“Vc3x×i3+Vc3y×j3+Vc3z×k3”的项都是通用的。若将该项展开，则成为图31所示的(13)式。
进而，若将(13)式所示的“IPS3c12”展开，则成为图32所示的(14)式。
因此，根据图30～32所示的(12)～(14)式，矢量VcS3被展开。这些式子所含的项是各面的加工点的单位法线矢量、避免矢量、第1距离效果系数、第2距离效果系数、三角函数、在加工时确定的参照符号#50A、#50C、#50D，是已知的数值。因此，能计算刀具3的最终的“移动矢量VcS3”。
具体来讲，基于前述的(3)式以及(12)式将(7)式展开，则可获得图33所示的(15)～(18)式。
进而，若参照(15)式、(18)式，则能汇总成图34所示的(19)式。在(19)式中，Px、α、β、γ全部都是实数值。因此，实际加工时的依靠NC程序的演算负荷不会变高。
这样，通过使用移动矢量VcS3来修正刀具3的加工位置，在刀具3与工件5的三个面相接而进行加工的场合，能够进行考虑了刀具3的轮廓误差的稳定的加工。
[第2实施方式的效果的说明]
这样，在第2实施方式所涉及的加工装置中，当刀具3从工件5的第1加工面M1和第2加工面M2的二点加工向第3加工面M3的三点加工转变时，计算相对于平面S成为法线方向的矢量，通过修正该矢量，避免刀具3与第3加工面M3的干涉。
进而，在从二点加工向三点加工转变时，当刀具3(立铣刀)与第3加工点的距离近到了规定的距离以内时，基于第1加工点处的修正值、第2加工点处的修正值、第3加工点处的修正值、第1距离效果系数和第2距离效果系数，修正位置偏移。
因此，当从依靠刀具3的第1加工面M1和第2加工面M2的二点加工向包含第3加工面M3的三点加工转变时，能消除刀具3向第3加工面M3切入或者切深不足。其结果，在三点加工中也能高精度地加工工件5。
以上，虽然记载了实施方式，但不应理解成构成该公开的一部分的论述以及附图是对该发明的限定。本领域技术人员根据该公开可明了各种代替性的实施方式、实施例以及运用技术。

Claims (7)

1.一种加工方法，用于将工件加工成期望的形状，其中，
上述加工方法具备以下工序：
检测立铣刀被保持于刀具保持部时的上述立铣刀的轮廓线即实际轮廓线与理想形状的上述立铣刀的轮廓线即理想轮廓线的位置偏移，该立铣刀的下端呈半球形状，且该立铣刀以旋转轴为中心旋转而对上述工件进行切削加工；
计算对以上述半球形状的中心为基准的多个角度方向上的上述理想轮廓线与上述实际轮廓线的上述位置偏移进行修正的修正值；
当依靠上述立铣刀进行加工的加工点从上述工件的第1加工面上的第1加工点的一点加工向上述第1加工点和与第1加工面不同的第2加工面上的第2加工点的二点加工转变时，根据上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离，计算表示加工上述第2加工点时的上述位置偏移的影响大小的第1距离效果系数；以及
在依靠上述立铣刀进行上述一点加工时，基于上述修正值来修正上述第1加工点的位置偏移，在从上述一点加工向上述二点加工转变时，当上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离近到了规定的距离以内时，基于上述第1加工点处的上述修正值和上述第1距离效果系数来修正上述位置偏移。
2.如权利要求1所述的加工方法，其中，
上述第1距离效果系数设定成上述立铣刀越接近上述第2加工点就越大。
3.如权利要求2所述的加工方法，其中，
上述第1距离效果系数随着从上述规定的距离起接近上述第2加工点而增加率逐渐增加地变化。
4.如权利要求1～3中任一项所述的加工方法，其中，
上述加工方法还具备以下工序：
在修正了上述第1加工点的位置偏移时，在上述立铣刀与上述第2加工面接触的场合，演算在上述第2加工面切入的量来作为第1避免量，
在修正了上述第2加工点的位置偏移时，在上述立铣刀与上述第1加工面接触的场合，演算在上述第1加工面切入的量来作为第2避免量，
当由上述立铣刀加工上述第1加工面、第2加工面时，基于上述第1避免量以及第2避免量，对加工上述第1加工面时的上述立铣刀的位置偏移以及加工上述第2加工面时的上述立铣刀的位置偏移进行修正。
5.如权利要求1～4中任一项所述的加工方法，其中，
当依靠上述立铣刀进行加工的加工点从上述第1加工面上的第1加工点和上述第2加工面上的第2加工点的二点加工向包括与上述第1加工面和上述第2加工面不同的第3加工面上的第3加工点的三点加工转变时，
定义包括修正上述第1加工点的修正矢量和修正第2加工点的修正矢量的平面即规定平面，在与上述规定平面正交的方向上，计算上述第3加工点处的修正值，基于上述第3加工点处的上述修正值来修正上述位置偏移。
6.如权利要求1～5中任一项所述的加工方法，其中，
上述加工方法还具备以下工序：
当依靠上述立铣刀进行加工的加工点从上述第1加工面上的第1加工点和上述第2加工面上的第2加工点的二点加工向包括与上述第1加工面和上述第2加工面不同的第3加工面上的第3加工点的三点加工转变时，
由上述距离效果系数计算部根据上述立铣刀与上述第3加工点之间的距离，计算表示进行上述二点加工时的上述位置偏移的影响大小的第2距离效果系数；以及
在从上述二点加工向上述三点加工转变时，当上述立铣刀与上述第3加工点的距离近到了规定的距离以内时，由位置偏移修正部基于上述第1加工点处的上述修正值、上述第2加工点处的上述修正值、上述第3加工点处的上述修正值和上述第2距离效果系数，修正上述位置偏移。
7.一种加工装置，用于将工件加工成期望的形状，其中，
上述加工装置具备：
立铣刀，该立铣刀的下端呈半球形状，且该立铣刀以旋转轴为中心旋转而对上述工件进行切削加工；
刀具保持部，该刀具保持部用于保持上述立铣刀；
位置偏移检测部，该位置偏移检测部用于检测上述立铣刀被保持于上述刀具保持部时的上述立铣刀的轮廓线即实际轮廓线与理想形状的上述立铣刀的轮廓线即理想轮廓线的位置偏移；
位置偏移修正部，该位置偏移修正部计算对以上述半球形状的中心为基准的多个角度方向上的上述理想轮廓线与上述实际轮廓线的位置偏移进行修正的修正值，进而基于计算出的修正值来修正上述立铣刀的位置偏移；以及
距离效果系数计算部，该距离效果系数计算部在依靠上述立铣刀进行加工的加工点从上述工件的第1加工面上的第1加工点的一点加工向上述第1加工点和与第1加工面不同的第2加工面上的第2加工点的二点加工转变时，根据上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离，计算表示加工上述第2加工点时的上述位置偏移的影响大小的第1距离效果系数，
上述位置偏移修正部在依靠上述立铣刀进行上述一点加工时，基于上述修正值来修正上述第1加工点的位置偏移，在从上述一点加工向上述二点加工转变时，当上述立铣刀与上述第2加工点之间的距离近到了规定的距离以内时，基于上述第1加工点处的上述修正值和上述第1距离效果系数来修正上述位置偏移。
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