DE19725461A1

DE19725461A1 - Verfahren zum Erzeugen abgesonderter Punkte, die eine Schneideeinrichtungsbahn definieren, wobei durch die Berücksichtigung einer Fähigkeit einer individuellen Maschine ein Bearbeitungswirkungsgrad erhöht wird

Info

Publication number: DE19725461A1
Application number: DE19725461A
Authority: DE
Inventors: Haruhisa Higasayama; Mitsuru Kubota
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1998-01-02
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: KR100253684B1; KR19980086349A; FR2749950B1; DE19725461B4; US5923561A; JPH1069311A; JP3593850B2; FR2749950A1

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Verfahren zum Erzeugen von Schneideeinrichtungsbahndaten, die eine Folge von abgesonderten Punkten darstellen, die im allgemeinen eine Schneideeinrichtungsbahn definieren, der ein Schnittwerkzeug oder eine Schneideeinrichtung zum Bearbeiten eines Werkstücks folgt.

Im allgemeinen umfaßt eine Fertigung eines gewünschten Teils oder Produkts durch Bearbeiten eines Werkstücks auf einer NC (numerically controlled = numerisch gesteuerten) -Maschine einen CAD (computer aided design = Computer unterstütztes Konstruieren) Datenverarbeitungsschritt, einen CAM (computer aided manufacturing = Computer unterstützte Fertigung) -Datenverarbeitungsschritt und einen NC-Bearbeitungsschritt, die in der Reihenfolge der Beschreibung ausgeführt werden, wie in Fig. 23 dargestellt ist.

Bei dem CAD-Datenverarbeitungsschritt werden Teilgeometriedaten in der Gestalt von Oberflächenmodellen und Körpermodellen, die ein Soll-Schnittprofil des Werkstücks (d. h. eine - Form des Teils) darstellen, gemäß Befehlen erzeugt, die durch den Bediener einer CAD- Verarbeitungseinrichtung erzeugt werden.

Beim CAM-Datenverarbeitungsschritt werden aufeinanderfolgende abgesonderte Punkte, die im allgemeinen eine Schneideeinrichtungsbahn definieren, durch eine Berechnung auf der Grundlage der Teilgeometriedaten erhalten, die von einer CAM-Verarbeitungseinrichtung empfangen werden, so daß ein vorgegebener Bezugspunkt der Schneideeinrichtung bei dem nachfolgenden NC-Bearbeitungsschritt durch diese abgesonderten Punkte bewegt wird. Der Bezugspunkt der Schneideeinrichtung kann beispielsweise ein Mittelpunkt der Schneideeinrichtung sein. Die durch die abgesonderten Punkte (die nachfolgend als "abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte" bezeichnet werden) definierte Schneideeinrichtungsbahn ist in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils um einen Abstand von dem Soll- Schnittprofil des Werkstücks versetzt, der durch die Schneideeinrichtungskonfiguration festgelegt wird. Der Versatzabstand der Schneideeinrichtungsbahn wird beispielsweise durch den Radius der Schneideeinrichtung festgelegt. Bei dem CAM-Datenverarbeitungsschritt werden dann Schneideeinrichtungsbahndaten erzeugt, die die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte darstellen.

Der CAM-Datenverarbeitungsschritt umfaßt des weiteren einen Nachverarbeitungsvorgang, um die Schneideeinrichtungsbahndaten in NC-Daten (numerische Steuerdaten) umzuwandeln, die für die Verwendung bei dem nachfolgenden NC-Bearbeitungsschritt geeignet sind, wobei das Werkstück zu einem Soll-Schnittprofil verarbeitet wird. Im allgemeinen umfassen die NC-Daten Schneideeinrichtungsbahndaten, die die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte darstellen, und Interpolationsdaten, die entweder eine lineare Interpolation oder eine kreisartige Interpolation der benachbarten abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte anzeigen. Bei der linearen Interpolation werden die benachbarten abgesonderten Punkte durch einen geraden Abschnitt verbunden. Bei der kreisartigen Interpolation werden die benachbarten abgesonderten Punkte durch einen kreisartigen Bogenabschnitt verbunden.

Bei dem NC-Bearbeitungsschritt werden Schneidebewegungsbefehle auf der Grundlage von NC-Daten vorbereitet, die einer Steuervorrichtung zugeführt werden. Die Steuervorrichtung legt eine Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung auf der Grundlage eines Krümmungsradiusses einer angenäherten Schneideeinrichtungsbahn, die aus der Folge der durch die NC- Daten dargestellten abgesonderten Punkte geschätzt wird, und einem Raumabstand der abgesonderten Punkte gemäß einer vorgegebenen Beziehung zwischen dem Krümmungsradius, dem Raumabstand und der Bewegungsgeschwindigkeit fest. Und dann bereitet die Steuervorrichtung die Schneideeinrichtungsbewegungsbefehle vor, um die Schneideeinrichtungsbewegungsbefehle (beispielsweise in der Gestalt von Pulssignalen) aufeinanderfolgend der Maschine zuzuführen, so daß die Schneideeinrichtung durch eine Vielzahl von Achsen der Maschine bewegt wird, die durch die Steuervorrichtung mit der festgelegten Bewegungsgeschwindigkeit gesteuert werden.

Die Steuervorrichtung legt die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung auf der Grundlage eines Befehlswerts fest, der durch einen Bediener der Maschine in die Steuervorrichtung eingegeben wird, wenn die Schneideeinrichtung entlang einem im wesentlichen geraden Anteil der Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird, d. h. wenn die Bewegungsrichtung der Schneideeinrichtung im wesentlichen konstant gehalten wird. Wenn jedoch die Schneideeinrichtung entlang einem gekrümmten Anteil der Schneideeinrichtungsbahn mit einem vergleichsweise kleinen Radius der Krümmung bewegt wird, d. h. wenn die Bewegungsrichtung der Schneideeinrichtung beträchtlich geändert wird, muß die Schneideeinrichtung ausreichend abgebremst werden, um die Abmessungsgenauigkeit des gefertigten Teils zu gewährleisten. Die Steuervorrichtung hat eine Funktion zum Steuern der Bewegungsgeschwindigkeit, um die Beschleunigung und Verzögerung der Bewegung der Schneideeinrichtung zu optimieren, um dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit zu erhöhen, während die Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet wird.

Die durch die Steuervorrichtung ausgeführte Geschwindigkeitssteuerung umfaßt eine Geschwindigkeitsänderungssteuerung und Querbeschleunigungssteuerung. Die Geschwindigkeitsänderungssteuerung dient der Festlegung einer resultierenden Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung, so daß sich eine Änderung jeder Förderrate der Schneideeinrichtung entlang der entsprechenden Achse der steuerbaren Achsen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bewegungen der Schneideeinrichtung in Übereinstimmung mit den nachfolgenden Bewegungsbefehlen nicht übermäßig vergrößert. Die Querbeschleunigungssteuerung dient der Festlegung der resultierenden Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung, so daß die Querbeschleunigung der Schneideeinrichtung nicht übermäßig vergrößert wird, selbst wenn die Schneideeinrichtung entlang einem gekrümmten Anteil der Schneideeinrichtungsbahn mit einem vergleichsweise kleinen Radius der Krümmung bewegt wird.

Somit wird die Schneideeinrichtung durch die Geschwindigkeitsänderungssteuerung und die Querbeschleunigungssteuerung in Abhängigkeit von Verteilungen der abgesonderten Punkte, denen durch die Schneideeinrichtung zu folgen ist, automatisch beschleunigt und verzögert, wie in Fig. 24 gezeigt ist. Die Maschine empfängt die Schneideeinrichtungsbewegungsbefehle, die Daten umfassen, die die somit festgelegte Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung darstellen, von der Steuervorrichtung, so daß die Maschine betrieben wird, um die Schneideeinrichtung gemäß den Schneideeinrichtungsbewegungsbefehlen entlang der Schneideeinrichtungsbahn zu bewegen, um dadurch das Werkstück zu einem Soll-Schnittprofil zu verarbeiten.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, umfaßt eine Reihe von Schritten zum Verarbeiten des Werkstücks zu dem Soll-Schnittprofil einen Datenverarbeitungsvorgang zum Erzeugen der abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte, die im allgemeinen die Schneideeinrichtungsbahn definieren, um durch die Schneideeinrichtung angenommen zu werden. Dieser Datenverarbeitungsvorgang wird durchgeführt, nachdem die Teilgeometriedaten vorbereitet sind und bevor die Schneideeinrichtungsbewegungsbefehle erzeugt werden. Bei dem Beispiel der Fig. 23 ist der betreffende Datenverarbeitungsvorgang der Vorgang, um die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte durch eine Berechnung beim CAM-Datenverarbeitungsschritt zu erhalten.

Bei dem herkömmlichen CAM-Datenverarbeitungsschritt werden die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte auf der Grundlage des Soll-Schnittprofils des Werkstücks und einer vorgegebenen Toleranz festgelegt, die ein zulässiger maximaler Abweichungsbetrag der Schneideeinrichtungsbahn von einer Soll-Schneideeinrichtungsbahn ist; wobei die Schneideeinrichtungsbahn im allgemeinen durch die Folge der abgesonderten Punkte definiert ist; wobei die Soll- Schneideeinrichtungsbahn genau dem Soll-Schnittprofil folgt, wie in Fig. 25 angezeigt ist. Die Soll- Schneideeinrichtungsbahn, die im allgemeinen durch die abgesonderten Punkte definiert ist, besteht aus geraden Abschnitten, die die benachbarten abgesonderten Punkte verbinden. D.h., daß die Soll-Schneideeinrichtungsbahn durch die abgesonderten Punkte angenähert wird, um das erforderliche Volumen der Schneideeinrichtungsbahndaten zu minimieren, während ein minimal ausreichendes Maß der NC- Bearbeitungsgenauigkeit des Werkstücks gewährleistet wird (Abmessungsgenauigkeit des gefertigten Teils).

Bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Schritt kann das Erfordernis des Reduzierens des Volumens der Schneideeinrichtungsbahndaten erfüllt werden, während ein befriedigendes Maß der NC-Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet wird. Es gibt jedoch andere Erfordernisse bei der NC-Bearbeitung, wie beispielsweise ein Erfordernis des Erhöhens der Bewegungsgeschwindigkeit, wobei dieses Erfordernis durch das herkömmliche Verfahren nicht ausreichend erfüllt wird.

Wenn die Schneideeinrichtung entlang einer idealen Schneideeinrichtungsbahn bewegt werden könnte, die um nahezu Null von der Soll-Schneideeinrichtungsbahn abweicht, müßte die Schneideeinrichtung nicht verzögert und beschleunigt werden, außer wenn die Schneideeinrichtung direkt vor und sofort nach den Wendepunkten der Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird, wie durch eine gestrichelte Linie in einer Kurve der Fig. 26B angezeigt ist. Es ist jedoch unmöglich, die Schneideeinrichtung genau entlang der idealen Schneideeinrichtungsbahn zu bewegen. Tatsächlich wird die Schneideeinrichtung entlang der angenäherten Schneideeinrichtungsbahn bewegt, die durch gerade Linien definiert ist, die die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte verbinden, die dazu gedacht sind, die Soll-Schneideeinrichtungsbahn anzunähern. Somit wird die Schneideeinrichtung durch die Geschwindigkeitsänderungssteuerung und die Querbeschleunigungssteuerung unnötig beschleunigt und verzögert, wie in Fig. 26B gezeigt ist.

Zum Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit wird die unnötige Beschleunigung und Verzögerung vorzugsweise verhindert. Wenn jedoch die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte nur so erzeugt werden, daß sie ein Erfordernis erfüllen, daß ein Betrag der Abweichung der angenäherten Schneideeinrichtungsbahn, die durch die Folge der abgesonderten Punkte definiert ist, von der Soll-Schneideeinrichtungsbahn nicht größer als eine vorgegebene Toleranz sein sollte, werden die unnötige Beschleunigung und Verzögerung nicht ausreichend verhindert. Dabei erhöht sich eine Häufigkeit und eine Höhe der Beschleunigung und der Verzögerung, wie in Fig. 27A, 27B und 27C gezeigt ist, selbst wenn der Bediener die Steuervorrichtung anweist, die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung zu vergrößern, was dazu führt, daß ein Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit unmöglich wird. Somit leidet die herkömmliche Technik unter einem Nachteil, der durch die Unfähigkeit aufkommt, das Erfordernis des Erhöhens der Bewegungsgeschwindigkeit zu erfüllen, während die befriedigende NC-Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet wird.

Eine durch die Erfinder durchgeführte Forschung hat eine Wichtigkeit der Berücksichtigung der Bearbeitungsfähigkeit bei dem Schritt des Erzeugens oder Festlegens der abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte angezeigt, die mit der Bewegungsgeschwindigkeit zusammenhängt und die sich von Maschine zu Maschine ändert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in der Schaffung eines Verfahrens zum Erzeugen abgesonderter Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte, indem die Bearbeitungsfähigkeit als eine Eigenschaft der Maschine berücksichtigt wird, die eine Optimierung der Schneideeinrichtungsbahn ermöglicht, um das NC- Bearbeitungerfordernis zum Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung während der NC-Bearbeitung zu erfüllen.

Die Aufgabe kann gemäß den folgenden Betriebsarten der Erfindung gelöst werden, die wie in den Patentansprüchen numeriert sind, um mögliche Kombinationen der Merkmale von zwei oder mehr Betriebsarten der Erfindung anzuzeigen.

(1) Ein Verfahren zum Erzeugen einer Folge abgesonderter Punkte, denen eine Schneideeinrichtung folgt, um die Schneideeinrichtung entlang einer Soll- Schneideeinrichtungsbahn zu bewegen, weist folgende Schritte auf:
(a) einen Schritt zum Berechnen eines ersten Raumabstands der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge auf der Grundlage eines Krümmungsradiusses der Soll- Schneideeinrichtungsbahn gemäß einer Beziehung zwischen dem Krümmungsradius, dem ersten Raumabstand und der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung, so daß die Bewegungsgeschwindigkeit so viel wie möglich vergrößert wird; und
(b) einen Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte auf der Grundlage des ersten Raumabstands, so daß die abgesonderten Punkte um einen gleichen Abstand wie der erste Raumabstand in der Richtung der Folge voneinander beabstandet sind.

Bei dem Verfahren gemäß der Betriebsart (1) wird der Raumabstand der abgesonderten Punkte auf der Grundlage der Beziehung zwischen dem Krümmungsradius der Schneideeinrichtungsbahn, dem Raumabstand der abgesonderten Punkte und der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung berechnet. Die Beziehung stellt die Bearbeitungsfähigkeit der individuellen Maschine dar. D.h., daß bei dem vorstehenden Verfahren der Raumabstand unter Berücksichtigung der Bearbeitungsfähigkeit derart berechnet wird, daß die Bewegungsgeschwindigkeit so viel wie möglich vergrößert wird.

Bei dem herkömmlichen Verfahren zum Erzeugen der Folge von abgesonderten Punkten wird die vorgegebene Toleranzabweichung der durch die Folge der abgesonderten Punkte angenäherten Schneideeinrichtungsbahn von der Soll- Schneideeinrichtungsbahn zum Erzeugen berücksichtigt, wie vorstehend beschrieben ist. Im allgemeinen zeigt bei dem herkömmlichen Verfahren der Betrag der Abweichung der Schneideeinrichtungsbahn, die durch die erzeugten Punkte definiert ist, von der Soll-Schneideeinrichtungsbahn, die Neigung, viel kleiner als die vorgegebene Toleranz zu sein. Es ist unmöglich, eine Software zu gestalten, um die abgesonderten Punkte durch eine Ausübung des herkömmlichen Verfahrens derart zu erzeugen, daß der Betrag der Abweichung im wesentlichen mit der vorgegebenen Toleranz übereinstimmt. Folglich wird eine übermäßig große Anzahl an abgesonderten Punkten erzeugt. Bei dem vorstehenden Verfahren gemäß dem ersten Gesichtspunkt wird andererseits eine reduzierte Anzahl an abgesonderten Punkten erzeugt, da der Raumabstand beim Erzeugen der abgesonderten Punkte unter Berücksichtigung des Krümmungsradiusses festgelegt wird.

Der Ausdruck "Raumabstand der abgesonderten Punkte" wird im allgemeinen so interpretiert, daß er eine Länge von jeder der geraden Linien der angenäherten Schneideeinrichtungsbahn bedeutet, die durch die abgesonderten Punkte definiert ist, kann aber auch so interpretiert werden, daß er eine Länge von jeder der gekrümmten Linien einer nominalen Schneideeinrichtungsbahn bedeutet, auf der die abgesonderten Punkte angeordnet sind.

Der Ausdruck "Vergrößern der Bewegungsgeschwindigkeit so viel wie möglich" wird nicht nur so interpretiert, daß er bedeutet, daß die Bewegungsgeschwindigkeit im wesentlichen den Maximalwert annimmt, sondern auch so interpretiert, daß die Bewegungsgeschwindigkeit einen Wert nahe dem Maximalwert annimmt (beispielsweise einen Wert gleich oder größer als 80% des Maximalwerts) bei einer Bedingung, die durch eine Beziehung zwischen dem Raumabstand und der Bewegungsgeschwindigkeit definiert ist, wobei der Krümmungsradius einen besonderen Wert annimmt. Die Beziehung zwischen dem Raumabstand und der Bewegungsgeschwindigkeit wird durch eine zweidimensionale Kurve ausgedrückt, die in Fig. 9B gezeigt ist. Diese zweidimensionale Kurve ist gleichwertig mit einem Querschnitt einer dreidimensionalen Kurve, die in Fig. 9A gezeigt ist. Der Querschnitt verläuft entlang einer Fläche, auf der der Krümmungsradius R den berechneten Wert annimmt.

(2) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (1), wobei der Schritt zum Berechnen des ersten Raumabstands folgende Schritte umfaßt: (a) einen Schritt zum Erhalten zumindest eines vorläufigen Werts auf der Grundlage des Krümmungsradiusses der Soll-Schneideeinrichtungsbahn und gemäß der Beziehung; und (b) einen Schritt zum Festlegen des zumindest einen vorläufigen Werts als ein endgültiger Raumabstand der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge, wobei der zumindest eine vorläufige Wert aus einem einzigen Wert besteht, und Festlegen eines des zumindest einen vorläufigen Werts, der eine vorgegebene Bedingung erfüllt, als ein endgültiger Raumabstand, wobei der zumindest eine vorläufige Wert aus einer Vielzahl von Werten besteht.

Fig. 14 zeigt ein Beispiel, wobei der vorläufige Wert aus einem einzigen Wert besteht, während Fig. 11 ein Beispiel zeigt, wobei der vorläufige Wert aus einer Vielzahl von Werten besteht. Der Ausdruck "einer, der eine vorgegebene Bedingung erfüllt" kann so interpretiert werden, daß er den Maximalwert, den Minimalwert oder den Zwischenwert der Vielzahl von Werten bedeutet.

(3) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (1) oder (2), wobei der Folge der abgesonderten Punkte durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung während der Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von einem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt zum Berechnen des ersten Raumabstands einen Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses auf der Grundlage von zumindest einem Soll-Schnittprofil aufweist, zu dem ein Werkstück mit der Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, die entlang der Soll-Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird, und optional einer Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche, die durch eine Bezugslinie definiert ist, die sowohl durch den Bezugspunkt als auch durch Schneidepunkt während der Bewegung der Schneideeinrichtung verläuft, und einer Schneideeinrichtungsgröße, die den Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt darstellt.

Der Ausdruck "Schneideeinrichtung" kann bei dem vorstehenden Verfahren so interpretiert werden, daß er eine Endanlage bedeutet. Der "Bezugspunkt der Schneideeinrichtung" kann die Bedeutung der Mitte der Endanlage haben. Die "Schneideeinrichtungsgröße, die den Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt darstellt" kann so interpretiert werden, daß sie einen Radius der Endanlage bedeutet.

(4) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (3), wobei der Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses folgende Schritte aufweist: (a) einen Schritt zum Berechnen der Soll- Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage des Soll- Schnittprofils, der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche und der Schneideeinrichtungsgröße; und (b) einen Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses auf der Grundlage der Soll- Schneideeinrichtungsbahn.
(5) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (3), wobei der Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses folgende Schritte umfaßt: (a) einen Schritt zum Berechnen einer Schnittlinie des Soll-Schnittprofils und der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche; und (b) einen Schritt zum Berechnen eines Krümmungsradiusses eines Abschnitts der Schnittlinie, wobei auf diesem Abschnitt ein vorgegebener Punkt angeordnet ist, als der Krümmungsradius der Soll-Schneideeinrichtungsbahn.

Bei diesem Verfahren wird ein angenäherter Wert des Krümmungsradiusses der Soll-Schneideeinrichtungsbahn ohne Anwendung des Werts der Soll-Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage der Annahme berechnet, daß ein Krümmungsradius eines Abschnitts, auf dem ein vorgegebener Punkt angeordnet ist und der ein Teil der Schnittlinie des Soll-Schnittprofils und der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche ist, sich dem Wert des Krümmungsradiusses der Soll- Schneideeinrichtungsbahn nähert.

(6) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (3), wobei der Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses folgende Schritte aufweist: (a) einen Schritt zum Berechnen einer versetzten Fläche, die von dem Soll-Schnittprofil um den Abstand in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils, auf der Grundlage des Soll-Schnittprofils und der Schneideeinrichtungsgröße versetzt ist; und (b) einen Schritt zum Berechnen einer Schnittlinie der versetzten Fläche und der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche, und zum Berechnen eines Krümmungsradiusses eines Abschnitts der Schnittlinie, wobei auf diesem Abschnitt ein vorgegebener Punkt angeordnet ist, als der Krümmungsradius der Soll- Schneideeinrichtungsbahn.

Bei diesem Verfahren wird ein angenäherter Wert des Krümmungsradiusses der Soll-Schneideeinrichtungsbahn ohne Anwendung der Daten, die die Soll-Schneideeinrichtungsbahn darstellen, auf der Grundlage der Annahme berechnet, daß ein Krümmungsradius eines Abschnitts, auf dem ein vorgegebener Punkt angeordnet ist und der ein Teil der Schnittlinie der versetzten Fläche und der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche ist, sich dem Krümmungsradius der Soll-Schneideeinrichtungsbahn nähert.

(7) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (6), wobei der Folge der abgesonderten Punkte durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung während der Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von dem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte einen Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte auf einer versetzten Fläche umfaßt, wobei die versetzte Fläche von einen Soll-Schnittprofil, zu dem ein Werkstück mit der entlang der Soll-Schneideeinrichtungsbahn bewegten Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils um einen Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt versetzt ist.
(8) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (6), wobei der Folge der abgesonderten Punkte durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung während der Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von dem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte folgende Schritte umfaßt: (a) einen Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte auf einem Soll-Schnittprofil, zu dem ein Werkstück mit der Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, die sich entlang der Soll-Schneideeinrichtungsbahn bewegt; und
(b) einen Schritt zum Versetzen der erzeugten abgesonderten Punkte von dem Soll-Schnittprofil in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils um einen Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt.
(9) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (8), wobei der Folge der abgesonderten Punkte durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung während der Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von dem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte folgende Schritte umfaßt:
(a) einen Schritt zum Berechnen der Soll- Schneideeinrichtungsbahn oder einer der Soll- Schneideeinrichtungsbahn angenäherten Bahn auf der Grundlage von zumindest einem Soll-Schnittprofil, zu dem ein Werkstück mit der Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, die entlang der Soll-Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird, und optional einer Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche, die durch eine Bezugslinie definiert ist, die sowohl durch den Bezugspunkt als auch durch Schneidepunkt während der Bewegung der Schneideeinrichtung verläuft, und einer Schneideeinrichtungsgröße, die den Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt darstellt; und
(b) einen Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte auf der berechneten Bahn, so daß die abgesonderten Punkte um einen Abstand gleich dem ersten Raumabstand in der Richtung der Folge voneinander beabstandet sind.
(10) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (8), wobei der Folge der abgesonderten Punkte durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung während der Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von dem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte ohne Berechnen der Soll-Schneideeinrichtungsbahn ausgeführt wird, wobei der Schritt zum Erzeugen der abgesonderten Punkte folgende Schritte aufweist:
(a) einen Schritt zum Festlegen einer Position eines ersten Punkts, der einer der abgesonderten Punkte ist und der zuerst zu erzeugen ist;
(b) einen Schritt zum Festlegen des ersten Punkts als ein Startpunkt eines ersten Punktepaars, das eines aus einer Vielzahl von Punktepaaren ist und das zuerst zu erzeugen ist, wobei bei der Vielzahl von Punktepaaren, die die abgesonderten Punkte bilden, jedes der Punktepaare aus zwei benachbarten der abgesonderten Punkten besteht;
(c) einen Schritt zum Erzeugen eines Endpunkts des ersten Punktepaars auf der Grundlage der Position, des ersten Abstands und der Richtung der Folge; und
(d) einen Wiederholungsschritt zum Festlegen eines Endpunkts von jedem Punktepaar der Vielzahl von Punktepaaren als ein Startpunkt des nachfolgenden Punktepaars und zum Erzeugen eines Endpunkts des nachfolgenden Punktepaars auf der Grundlage einer Position des Startpunkts des nachfolgenden Punktepaars, des ersten Abstands und der Richtung der Folge, wobei der Wiederholungsschritt wiederholt ausgeführt wird.

Bei diesem Verfahren wird die Vielzahl von abgesonderten Punkten aufeinanderfolgend erzeugt, ohne daß die Soll- Schneideeinrichtungsbahn vor dem Erzeugen der Punkte berechnet wird. Der Raumabstand von jedem Punktepaar wird unter Berücksichtigung der Bearbeitungsfähigkeit der Maschine, d. h. der vorstehend beschriebenen Beziehung der Maschine, berechnet.

(11) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (10), das des weiteren einen Schritt zum Festlegen der Richtung der Folge auf der Grundlage von zumindest der Position und eines Soll- Schnittprofils aufweist, zu dem ein Werkstück mit der Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, die entlang der Soll- Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird, und optional einer Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche, die durch eine Bezugslinie definiert ist, die sowohl durch den Bezugspunkt als auch den Schneidepunkt während der Bewegung der Schneideeinrichtung verläuft, und einer Schneideeinrichtungsgröße, die den Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt definiert.
(12) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (11), wobei die Bewegungsgeschwindigkeit auf der Grundlage des Krümmungsradiusses und des ersten Raumabstands festgelegt wird, die gemäß der Beziehung aus den abgesonderten Punkten geschätzt werden, und wobei Daten, die die abgesonderten Punkte und die Bewegungsgeschwindigkeit darstellen, Steuervorrichtungen zugeführt werden, so daß die Schneideeinrichtung mit der Bewegungsgeschwindigkeit durch eine Maschine bewegt wird, die durch die Steuervorrichtungen gesteuert wird.

Da bei diesem Verfahren die durch die Beziehung dargestellte Bearbeitungsfähigkeit berücksichtigt wird, um den Raumabstand beim Schritt des Erzeugens der abgesonderten Punkte zu berechnen, die aufeinanderfolgend zu den bei dem NC- Bearbeitungsschritt verwendeten NC-Daten verarbeitet werden, wird die Schneideeinrichtung nicht durch die Steuervorrichtung unnötig beschleunigt und verzögert. Somit ist die vorliegende bevorzugte Gestalt wirksam, um die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks einfach zu erhöhen.

(13) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (12), das des weiteren folgende Schritte aufweist:
(a) einen Schritt zum Festlegen des ersten Raumabstands als ein erster Kandidatenwert;
(b) einen Schritt zum Berechnen eines zweiten Raumabstands der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge, so daß ein Betrag der Abweichung einer angenäherten Schneideeinrichtungsbahn von der Soll- Schneideeinrichtungsbahn gleich oder kleiner als ein vorgegebener zulässiger Maximalbetrag gehalten wird, wobei die angenäherte Schneideeinrichtungsbahn durch eine Interpolation der abgesonderten Punkte mit geraden Linien definiert ist;
(c) einen Schritt zum Festlegen des zweiten Raumabstands als ein zweiter Kandidatenwert; und
(d) einen Schritt zum Festlegen eines Werts des ersten und zweiten Kandidatenwerts, der kleiner als der andere ist, als ein optimaler Raumabstand der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge.

Bei diesem Verfahren wird der erste Kandidatenwert unter Berücksichtigung der Beziehung berechnet, während der zweite Kandidatenwert unter Berücksichtigung des Betrags der Abweichung der Schneideeinrichtungsbahn berechnet wird, die durch die Folge der abgesonderten Punkte aus der Soll- Schneideeinrichtungsbahn definiert ist, die genau dem Soll- Schnittprofil folgt. Dann wird ein Wert des ersten und zweiten Kandidatenwerts, der kleiner als der andere ist, als der optimale Raumabstand der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge festgelegt. Deshalb ist die vorliegende bevorzugte Gestalt wirksam, die Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten, während die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks erhöht wird.

(14) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (13), wobei die Beziehung auf der Grundlage einer Vielzahl von unterschiedlichen mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung zusammenhängenden Bedingungen festgelegt wird.
(15) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (14), wobei die unterschiedlichen Bedingungen eine erste Bedingung umfassen, daß eine resultierende Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung mit dem Krümmungsradius als eine Variable derart festgelegt wird, daß eine tatsächliche Querbeschleunigung der Schneideeinrichtung während ihrer Bewegung gleich oder kleiner einem oberen Grenzwert der tatsächlichen Querbeschleunigung gehalten wird.
(16) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (14) und (15), wobei die unterschiedlichen Bedingungen eine zweite Bedingung umfassen, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung mit dem Raumabstand als eine Variable festgelegt wird, indem die Datenverarbeitungsfähigkeit der Steuervorrichtung berücksichtigt wird.

Bei dem vorliegenden Verfahren kann der Ausdruck "Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung" so interpretiert werden, daß er eine beliebige der resultierenden Bewegungsgeschwindigkeiten der Schneideeinrichtung und jede der Förderraten der Schneideeinrichtung entlang einer entsprechenden Achse der steuerbaren Achsen bedeutet.

(17) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (14) bis (16), wobei die Schneideeinrichtung durch eine Maschine mit einer Vielzahl von steuerbaren Achsen bewegt wird, und wobei die unterschiedlichen Bedingungen eine dritte Bedingung umfassen, daß die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung mit dem Krümmungsradius und dem Raumabstand als Variable derart festgelegt wird, daß eine Änderung jeder Förderrate der Schneideeinrichtung entlang einer entsprechenden Achse der steuerbaren Achsen gleich oder kleiner als ein oberer Grenzwert der Änderung gehalten wird, wobei die Änderung ein Betrag der Änderung der Förderrate der Schneideeinrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bewegungen der Schneideeinrichtung ist, der zwei aufeinanderfolgenden Bewegungsbefehlen entspricht.
(18) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (14) bis (17), wobei die unterschiedlichen Bedingungen eine vierte Bedingung umfassen, daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung derart festgelegt wird, daß die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit gleich oder kleiner als ein Befehlswert gehalten wird, der durch einen Bediener der Maschine in die Steuervorrichtung eingegeben wird.
(19) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (18), das des weiteren einen Schritt zum Erhalten von Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen aufweist, die Krümmungen darstellen, von denen jede die Soll- Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage eines Soll- Schnittprofils definiert, zu dem ein Werkstück mit der entlang bewegten Schneideeinrichtung verarbeitet werden soll, und wobei die abgesonderten Punkte auf der Grundlage der Funktionsgleichungen und dem ersten Raumabstand der abgesonderten Punkte erzeugt werden.

Als herkömmliche Verfahren zum Erhalten der Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage des Soll- Schnittprofils gibt es ein Vorsprungverfahren und ein Umkehrversatzverfahren, die in der Technik gut bekannt sind, wie jeweils in den Fig. 28 und 29 gezeigt ist. Bei dem Vorsprungverfahren wird angenommen, daß es eine Vielzahl von identischen Schneideeinrichtungen gibt, die derart angeordnet sind, daß die Schneideeinrichtungen aus der horizontalen Richtung in der Abbildung gesehen um einen vorgegebenen Abstand gleich voneinander beabstandet sind, und derart, daß die kugelige Oberfläche von jeder der Schneideeinrichtungen tangential zu der Oberfläche des Soll-Schnittprofils ist. Bei diesem Verfahren wird eine Vielzahl von geraden Linien, von denen jede die Bezugspunkte von benachbarten zwei Schneideeinrichtungen verbindet, als die Schneideeinrichtungsbahn festgelegt.

Bei dem Umkehrversatzverfahren ist die Vielzahl von der identischen Schneideeinrichtungen begrifflich derart angeordnet, daß die Schneideeinrichtungen aus der horizontalen Richtung in der Abbildung gesehen um einen vorgegebenen Abstand gleich voneinander beabstandet sind, wie bei dem Vorsprungverfahren. Aber bei dem Umkehrversatzverfahren ist jede der Schneideeinrichtungen derart angeordnet, daß eines der axial entgegengesetzten Enden mit der kugeligen Oberfläche nach oben vorsteht, und derart, daß der Bezugspunkt an der Oberfläche des Soll- Schnittprofils gehalten wird. Und dann wird angenommen, daß es eine Vielzahl von Flächen gibt (die durch gestrichelte Linien dargestellt werden, die sich in der Abbildung vertikal erstrecken), die aus der horizontalen Richtung gesehen um einen vorgegebenen Abstand gleich voneinander beabstandet sind. Bei diesem Verfahren wird eine Vielzahl von geraden Linien, von denen jede zwei benachbarte Schnittpunkte zwischen den kugeligen Oberflächen der Schneideeinrichtungen und den Flächen verbindet, als die Schneideeinrichtungsbahn festgelegt.

Die vorstehenden Verfahren leiden jedoch unter den folgenden Nachteilen. Zunächst ist der Abstand zwischen benachbarten zwei Schneideeinrichtungen nicht notwendigerweise gleich dem kürzesten Abstand (Raumabstand) zwischen den Bezugspunkten der benachbarten Schneideeinrichtungen bei dem Vorsprungverfahren, während der Abstand zwischen jeweils zwei benachbarten Flächen nicht notwendigerweise gleich dem kürzesten Abstand (Raumabstand) zwischen den entsprechenden zwei benachbarten Schnittpunkten bei dem Umkehrversatzverfahren ist. Zweitens ist es unmöglich, die Änderung des Krümmungsradiusses des Soll-Schnittprofils beim Festlegen des Abstands zwischen den Schneideeinrichtungen oder den Flächen zu berücksichtigen. Drittens, wenn der Abstand der Schneideeinrichtungen größer als der Abstand der Flächen bei dem Umkehrversatzverfahren ist, wie in Fig. 29 gezeigt ist, weichen einige der Schnittpunkte beträchtlich von einer gekrümmten Fläche ab, die präzise von dem Soll- Schnittprofil um einen gleichen Abstand wie ein Radius der Schneideeinrichtung versetzt ist. Folglich wird die durch die vorstehenden Verfahren erhaltene Schneideeinrichtungsbahn wahrscheinlich dem Soll-Schnittprofil nicht genau folgen.

Bei dem Verfahren, das bei der vorstehenden Betriebsart (19) definiert ist, kann der Raumabstand der abgesonderten Punkte andererseits frei festgelegt werden, um das Erzeugen der abgesonderten Punkte derart zu ermöglichen, daß die abgesonderten Punkte um einen optimalen Raumabstand voneinander beabstandet sind. Da des weiteren alle abgesonderten Punkte bei dem vorliegenden Verfahren auf der gekrümmten Fläche angeordnet sind, die präzise von dem Soll- Schnittprofil versetzt ist, folgt die bei dem vorliegenden Verfahren erhaltene Schneideeinrichtungsbahn genau dem Soll- Schnittprofil. Somit ist das vorliegende Verfahren wirksam, um dadurch die Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung zum Bearbeiten des Werkstücks zu erhöhen, während die Bearbeitungsgenauigkeit gewährleistet wird.

(20) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (19), wobei der Schritt zum Erhalten der Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen folgende Schritte umfaßt: (a) einen Schritt zum Berechnen einer ersten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche auf der Grundlage von Daten, die das Soll-Schnittprofil darstellen, und von Daten, die einen Radius der Schneideeinrichtung darstellen, wobei die erste Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche um einen durch den Radius festgelegten Abstand von dem Soll- Schnittprofil in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils versetzt ist; (b) einen Schritt zum Berechnen einer Vielzahl von zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen, die sich mit der ersten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche schneiden und mit der ersten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche zusammenwirken, um dazwischen eine Vielzahl von Schnittlinien zu schaffen; und
(c) einen Schritt zum Erhalten von Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen, die die Schnittlinien als eine Vielzahl von Soll- Schneideeinrichtungsbahnen darstellen.

Bei diesem Verfahren können die "zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen" flache Flächen oder gekrümmte Flächen sein.

(21) Ein Verfahren gemäß der Betriebsart (19), wobei der Schritt zum Erhalten der Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen folgende Schritte umfaßt: (a) einen Schritt zum Berechnen von Querschnittsprofilen eines durch Bearbeiten des Werkstücks herzustellenden Teils in einer Vielzahl von flachen oder gekrümmten Flächen auf der Grundlage von Daten, die das Soll- Schnittprofil darstellen; und (b) einen Schritt zum Erhalten einer Vielzahl von vorläufigen abgesonderten Punkten auf der Grundlage von Daten, die einen Radius der Schneideeinrichtung darstellen, und zum Erhalten von Krümmungsdefinitionsgleichungen auf der Grundlage der erhaltenen vorläufigen abgesonderten Punkte, wobei die Vielzahl von vorläufigen abgesonderten Punkten um einen durch den Radius festgelegten Abstand von dem Soll-Schnittprofil in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils versetzt ist.
(22) Ein Träger mit einem Computerprogramm zum Ausführen eines Verfahrens, das in einer der Betriebsarten (1) bis (21) derart definiert ist, daß das Computerprogramm durch einen Computer lesbar ist.

Der Datenspeicherträger speichert das Programm zum Erzeugen der abgesonderten Punkte, die zum Erhöhen der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung während der NC-Bearbeitung geeignet sind. Somit kann die Bewegungsgeschwindigkeit durch Ausführen des Programms durch den Computer wirksam erhöht werden.

Der Datenspeicherträger kann eine Diskette, ein Magnetband, eine magnetische Scheibe, eine magnetische Trommel, eine magnetische Karte, eine optische Scheibe, eine magnetisch optische Scheibe, eine CD-ROM oder eine IC-Karte sein.

(23) Ein Verfahren gemäß einer der Betriebsarten (1) bis (22), wobei die Schneideeinrichtung durch eine Maschine bewegt wird, wobei das Verfahren des weiteren einen Schritt zum Festlegen der Beziehung aufweist, so daß die Beziehung eine Vielzahl von unterschiedlichen Bedingungen erfüllt, die mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung zusammenhängen, wobei die Beziehung die Bearbeitungsfähigkeit der Maschine darstellt.

Die vorstehende Aufgabe, die Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Tragweite dieser Erfindung wird durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung besser verständlich, wenn sie im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, wobei:

Fig. 1 eine Ansicht zeigt, die schematisch die Schritte eines Verfahrens zum Erzeugen abgesonderter Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine dreidimensionale Kurve zeigt, die die Bearbeitungsfähigkeit einer durch Steuervorrichtungen gesteuerten NC-Maschine zeigt, denen Daten zugeführt werden, die die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte darstellen;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Schneideeinrichtungsbahndatenerzeugungsgerät zeigt, das zum Durchführen des Verfahrens der Erfindung geeignet ist;

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Programms darstellt, das ausgeführt wird, wie es durch einen Computer des Geräts der Fig. 3 benötigt wird, und das auf einem Datenspeicherträger in einer externen Speichervorrichtung des Geräts gespeichert ist;

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm einer Routine zum Erzeugen von Krümmungsdefinitionsgleichungen darstellt, die beim Schritt S2 des Ablaufdiagramms der Fig. 4 ausgeführt wird;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht zeigt, die einen Vorgang beim Schritt S2 des Ablaufdiagramms der Fig. 4 schematisch darstellt;

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm zeigt, das eine Routine zum Erzeugen abgesonderter Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte beim Schritt S3 des Ablaufdiagramms der Fig. 4 darstellt;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht zeigt, die schematisch einen Vorgang beim Schritt S3 des Ablaufdiagramms der Fig. 4 darstellt;

Fig. 9A und 9B Kurven zum Erläutern der Vorgänge bei den Schritten S25 und S26 des Ablaufdiagramms der Fig. 7 zeigen;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht zeigt, die schematisch einen Vorgang beim Schritt S27 des Ablaufdiagramms der Fig. 7 darstellt;

Fig. 11, 12, 13, 14 und 15 Kurven zum Erläutern eines Vorgangs beim Schritt S28 des Ablaufdiagramms der Fig. 7 zeigen;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht zeigt, die schematisch einen Vorgang beim Schritt S29 des Ablaufdiagramms der Fig. 7 darstellt;

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht zeigt, die schematisch einen Vorgang beim Schritt S4 des Ablaufdiagramms der Fig. 4 darstellt;

Fig. 18 ein Ablaufdiagramm einer Routine darstellt, die durch einen Computer ausgeführt wird, der zum Durchführen eines Schneideeinrichtungsbahndatenerzeugungsverfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung geeignet ist, um Krümmungsdefinitionsgleichungen zu erzeugen;

Fig. 19 ein Ablaufdiagramm einer Routine darstellt, die durch einen Computer ausgeführt wird, der zum Durchführen eines Schneideeinrichtungsbahndatenerzeugungsverfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung geeignet ist, um abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte zu erzeugen;

Fig. 20 eine perspektivische Ansicht zeigt, die die Vorgänge bei den Schritten S103 und S107 des Ablaufdiagramms der Fig. 19 schematisch darstellt;

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht zeigt, die einen Vorgang beim Schritt S109 des Ablaufdiagramms der Fig. 19 schematisch darstellt;

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht zeigt, die einen Vorgang beim Schritt S111 des Ablaufdiagramms der Fig. 19 schematisch darstellt;

Fig. 23 eine Ansicht zeigt, die eine Reihe von Schritten eines Verfahrens zum Bearbeiten eines Werkstücks auf einer NC-Maschine zeigt;

Fig. 24 eine Ansicht zum Erläutern einer bei einem NC- Bearbeitungsschritt der Fig. 23 ausgeführten Geschwindigkeitssteuerung zeigt;

Fig. 25 eine Ansicht zum Erläutern einer herkömmlichen Technik zum Definieren einer Schneideeinrichtungsbahn durch die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte zeigt;

Fig. 26A eine Ansicht eines Unterschieds zwischen einer idealen Schneideeinrichtungsbahn und einer angenäherten Schneideeinrichtungsbahn zeigt, die durch die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte durch die herkömmliche Technik definiert ist;

Fig. 26B eine Kurve eines Unterschieds der Geschwindigkeitsänderungen zeigt, wenn eine Schneideeinrichtung entlang einer idealen Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird und wenn die Schneideeinrichtung entlang der angenäherten Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird;

Fig. 27A, 27B und 27C Kurven der Geschwindigkeitsänderungen zeigen, die verschiedenen Befehlswerten der Bewegungsgeschwindigkeit bei der herkömmlichen Technik entsprechen;

Fig. 28 eine Ansicht zeigt, um ein herkömmliches Verfahren zum Erhalten einer Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage eines Soll-Schnittprofils zu erläutern;

Fig. 29 eine Ansicht zeigt, um ein anderes herkömmliches Verfahren zum Erhalten der Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage des Soll-Schnittprofils zu erläutern;

Fig. 30 eine Ansicht zeigt, um eine vorteilhafte Wirkung der Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen zu erläutern, die Krümmungen darstellen, die die Schneideeinrichtungsbahnen bei der Erfindung darstellen.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, das auf einen in Fig. 23 gezeigten CAM-Datenverarbeitungsschritt anwendbar ist, der geeignet ist, einen NC-Bearbeitungsvorgang an einem Werkstück mit einer Schneideeinrichtung in der Gestalt einer Endanlage auszuführen.

Zuerst wird das vorliegende Ausführungsbeispiel kurz erläutert.

Bei dem CAM-Datenverarbeitungsschritt wird eine Reihe von Vorgängen ausgeführt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Anfangs empfängt eine CAM-Verarbeitungseinrichtung Teilgeometriedaten, wie beispielsweise Oberflächenmodelle oder Körpermodelle, die bei einem CAD- Datenverarbeitungsschritt erzeugt wurden. Dann werden Berechnungsvorgänge auf der Grundlage der Teilgeometriedaten und Schneideeinrichtungsgeometriedaten ausgeführt, die Daten umfassen, die einen Radius der Schneideeinrichtung darstellen, um Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen (die nachfolgend als "Krümmungsdefinitionsgleichungen" bezeichnet werden) zu erhalten, die Krümmungen darstellen, die im allgemeinen eine Soll-Schneideeinrichtungsbahn definieren, entlang der ein Bezugspunkt (d. h. der Mittelpunkt) der Schneideeinrichtung bewegt werden sollte. Nachfolgend werden zum Erzeugen einer Folge von abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkten auf der Soll- Schneideeinrichtungsbahn optimale Raumabstände zwischen zwei benachbarten abgesonderten Punkten auf der Grundlage der Krümmungsdefinitionsgleichungen festgelegt, und dadurch werden die abgesonderten Punkte auf der Soll- Schneideeinrichtungsbahn derart festgelegt, daß die zwei benachbarten abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge um die optimalen Raumabstände voneinander beabstandet sind. Dann werden Schneideeinrichtungsbahndaten berechnet, die die abgesonderten Punkte darstellen. Die Schneideeinrichtungsbahndaten werden einem Nachverarbeitungsvorgang ausgesetzt, wodurch NC-Daten erzeugt werden, die den Schneideeinrichtungsbahndaten entsprechen. Die somit erhaltenen NC-Daten können durch eine DNC (direkte numerische Steuervorrichtung) 10 verarbeitet werden, die in Fig. 23 gezeigt ist.

Bei dem NC-Bearbeitungsschritt wird eine Maschine 14 durch eine CNC (Computer numerische Steuervorrichtung) 12 gesteuert, die die NC-Daten von der DNC 10 derart empfängt, daß eine Schneideeinrichtung 16 und ein Werkstück 18 in Relation zueinander bewegt werden, um das Werkstück 18 zu einem Soll-Schnittprofil zu verarbeiten.

Die Maschine 14 hat eine Vielzahl von Achsen, die durch die DNC 10 und die CNC 12 gesteuert werden. Die DNC 10 und CNC 12 steuern die Vielzahl von Achsen, um die Schneideeinrichtung 16 gegenüber dem Werkstück 18 gemäß einer vorgegebenen Beziehung zwischen einem Krümmungsradius der Soll- Schneideeinrichtungsbahn, dem Raumabstand und der Geschwindigkeit der Bewegung zu bewegen.

Die Beziehung wird auf der Grundlage einer Vielzahl von unterschiedlichen Bedingungen festgelegt, die mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung 16 zusammenhängen. Die Vielzahl von Bedingungen umfaßt eine erste, zweite, dritte und vierte Bedingung. Die erste Bedingung ist, daß eine resultierende Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung 16 derart festgelegt werden sollte, daß eine tatsächliche Querbeschleunigung der Schneideeinrichtung 16 während ihrer Bewegung nicht größer als ein oberer Grenzwert der tatsächlichen Querbeschleunigung ist. Die erste Bedingung wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

wobei V; resultierende Bewegungsgeschwindigkeit
R; (variabler) Krümmungsradius der Schneideeinrichtungsbahn
Gp; (konstanter) oberer Grenzwert der tatsächlichen Querbeschleunigung.

Der Krümmungsradius der Schneideeinrichtungsbahn wird durch die CNC 12 auf der Grundlage der NC-Daten berechnet, die dieser von der DNC 10 zugeführt werden. Da die NC-Daten nicht direkt die Schneideeinrichtungsbahn darstellen, sondern die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte darstellen, definiert die CNC 12 begrifflich eine kontinuierliche Bahn, die der Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage der abgesonderten Punkte angenähert ist, um dadurch den Krümmungsradius auf der Grundlage der kontinuierlichen Bahn zu berechnen. Genauer beschrieben ist die kontinuierliche Bahn ein Bogen, der durch die folgenden drei der abgesonderten Punkte verläuft, und ein Radius des Bogens wird als der Krümmungsradius festgelegt.

Die zweite Bedingung ist, daß die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung 16 unter Berücksichtigung der Datenverarbeitungsfähigkeit der Steuervorrichtungen in der Gestalt der DNC 10 und der CNC 12 festgelegt werden sollte. Die zweite Bedingung wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

V f₂ (L)
MIN (L - t, b X L - B)

wobei V; resultierende Bewegungsgeschwindigkeit
L; (variabler) Raumabstand der abgesonderten Punkte
b; maximale (konstante) Datenmenge, die in einer vorgegebenen Zeit von der DNC 10 zu der CNC 12 übertragen werden kann
B; (konstante) Datenmenge einer Zeile von NC-Daten, die von der DNC 10 zu der CNC 12 übertragen werden
t; (konstante) erforderliche Zeit zum Verarbeiten der Datenmenge, die einer Bewegung der Schneideeinrichtung 16 entspricht.

Die dritte Bedingung ist, daß die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung 16 derart festgelegt werden sollte, daß eine Änderung jeder Förderrate der Schneideeinrichtung 16 entlang einer entsprechenden Achse der steuerbaren Achsen nicht größer als ein oberer Grenzwert der Änderung ist. Die Änderung ist ein Änderungsbetrag der Förderrate der Schneideeinrichtung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bewegungen der Schneideeinrichtung. Die dritte Bedingung wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

V f₃ (R, L)
ΔVp - sin {2 X sin^-1 (L - 2 X R) }

wobei V; resultierende Bewegungsgeschwindigkeit
R; (variabler) Krümmungsradius
L; (variabler) Raumabstand
ΔVp; (konstanter) oberer Grenzwert der Änderung der Förderrate.

Die vierte Bedingung ist, daß die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung 16 derart festgelegt werden sollte, daß die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit nicht größer als ein Befehlswert ist, der durch den Bediener der Maschine in die DNC 10 oder CNC 12 eingegeben wird. Die vierte Bedingung wird durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

V f4
V_D

wobei V; resultierende Bewegungsgeschwindigkeit
V_D; (konstanter) angewiesener Wert
Die CNC 12 berechnet Maximalwerte der resultierenden Bewegungsgeschwindigkeit in Übereinstimmung mit den jeweiligen vorstehend beschriebenen Bedingungen gemäß den vorstehend beschriebenen vier Gleichungen. Dann legt die CNC 12 einen der vier Maximalwerte, der kleiner als die anderen ist, als eine optimale Bewegungsgeschwindigkeit fest, um der Maschine 14 ein Pulssignal zuzuführen, das einen Bewegungsbefehl darstellt, so daß die Schneideeinrichtung 16 durch die Maschine 14 mit der optimalen Bewegungsgeschwindigkeit bewegt wird. Die Beziehung zwischen der somit festgelegten optimalen Bewegungsgeschwindigkeit, dem Krümmungsradius und dem Raumabstand kann durch eine dreidimensionale Kurve ausgedrückt werden, wie in Fig. 2 gezeigt ist.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung wird detailliert beschrieben.

Der CAM-Datenverarbeitungsschritt wird durch eine CAM- Verarbeitungseinrichtung in der Gestalt eines CAM-Computers 20 durchgeführt, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt der Computer 20 eine Datenverarbeitungseinrichtung 22, wie beispielsweise eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), und eine Speichervorrichtung 24, wie beispielsweise einen Nur-Lese-Speicher (ROM = Read Only Memory) und einen flüchtigen Zugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory). Der Computer 20 ist mit einer externen Speichervorrichtung 26 verbunden, die mit einem geeigneten Datenspeicherträger 28, wie beispielsweise einer Diskette, betreibbar ist. Ein auf dem Datenspeicherträger 28 gespeichertes geeignetes Programm wird in die Speichervorrichtung 24 des Computers 20 eingelesen und wird zeitweilig in der Speichervorrichtung 24 gespeichert, so daß das Programm ausgeführt wird, wie es von der Datenverarbeitungseinrichtung 22 benötigt wird, um die Schneideeinrichtungsbahndaten, die die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte darstellen, auf der Grundlage der Teilgeometriedaten zu erzeugen, und um die Schneideeinrichtungsbahndaten in die entsprechenden NC-Daten umzuwandeln.

Der Computer 20 ist auch mit einer Eingangsvorrichtung 30 verbunden, wie beispielsweise einer Tastatur oder einer Maus, durch die der Bediener verschiedene Befehle in den Computer 20 eingibt. Eine Ausgangsvorrichtung 32, wie beispielsweise eine CRT, eine Flüssigkristallanzeige und ein Drucker, ist mit dem Computer 20 verbunden, so daß während der Datenverarbeitung durch den Computer 20 erhaltene Daten oder ein Ergebnis der Datenverarbeitung zu der Ausgangsvorrichtung 32 geliefert werden.

Eine in dem Ablaufdiagramm der Fig. 4 dargestellte Routine wird durch die Datenverarbeitungseinrichtung 22 des CAM- Computers 20 gemäß dem in der Speichervorrichtung 24 gespeicherten Programm ausgeführt.

Die Routine der Fig. 4 wird mit Schritt S1 begonnen, wobei eine Bedingung oder Bedingungen vom Bediener durch die Eingangsvorrichtung 30 in den CAM-Computer 20 eingegeben werden, die zum Erzeugen der abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte erforderlich sind. Nach dem Schritt S1 folgt Schritt S2, wobei ein Gleichungserzeugungsprogramm aus der externen Speichervorrichtung 26 ausgelesen wird und in die Speichervorrichtung 24 des CAM-Computers 20 eingelesen wird und durch die Datenverarbeitungseinrichtung 22 ausgeführt wird, um die Krümmungsdefinitionsgleichungen auf der Grundlage der Teilgeometriedaten und der vorstehend beschriebenen Schneideeinrichtungsdaten zu erzeugen.

Ein Beispiel einer gemäß dem Gleichungserzeugungsprogramm ausgeführten Routine ist in dem Ablaufdiagramm der Fig. 5 dargestellt.

Die Routine der Fig. 5 wird mit Schritt S11 begonnen, wobei der CAM-Computer 20 verschiedene Datenarten empfängt, wie beispielsweise die Teilgeometriedaten und die Schneideeinrichtungsradiusdaten.

Dann geht der Steuerablauf zum Schritt S12, wobei eine erste Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP1 auf der Grundlage der Teilgeometriedaten und der Schneideeinrichtungsradiusdaten berechnet wird. Die erste Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP1 ist in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils um einen durch den Radius der Schneideeinrichtung festgelegten Abstand von dem Soll-Schnittprofil des Werkstücks 18 versetzt, das durch die Teilgeometriedaten dargestellt wird. Eine Schneideeinrichtungsbahn, entlang der die Schneideeinrichtung 16 bewegt wird, ist als eine Schnittlinie zwischen zwei Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen definiert. Eine dieser beiden Flächen ist die erste Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP1, die in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils des Werkstücks von dem Schnittprofil des Werkstücks 18 um den durch den Schneideeinrichtungsradius festgelegten Abstand versetzt ist.

Nach dem Schritt S12 folgt Schritt S13, wobei ein Vielzahl von zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen DP2 berechnet wird. Um das Soll-Schnittprofil des Werkstücks 18 zu erhalten, muß die Schneideeinrichtung 16 entlang einer Vielzahl von Schneideeinrichtungsbahnen bewegt werden, die auf der ersten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP1 angeordnet sind. Somit wird am Ende jeder Schneideeinrichtungsbahn die Schneideeinrichtung um einen vorgegebenen Abstand (der nachfolgend als "Vorschubabstand" bezeichnet wird) in eine senkrechte Richtung zu der Richtung der Schneideeinrichtungsbahn bewegt und die Schneideeinrichtung wird entlang der nachfolgenden Schneideeinrichtungsbahn bewegt. Die Vielzahl von zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen DP2 wird auf der Grundlage des Vorschubabstands berechnet. Genauer beschrieben wird eine Vielzahl von flachen oder gekrümmten Flächen, die um einen gleichen Abstand wie der Vorschubabstand voneinander beabstandet sind, als die zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen DP2 erhalten.

Dann geht der Steuerablauf zum Schritt S14, um die Schnittlinien zwischen der ersten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP1 und den zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen DP2 zu erhalten. Diese Schnittlinien stimmen mit der Vielzahl von Schneideeinrichtungsbahnen überein. Krümmungsdefinitionsgleichungen werden erhalten, die diese Schneideeinrichtungsbahnen darstellen. Beispielsweise stellen die Krümmungsdefinitionsgleichungen Bezierkrümmungen dar. Die Vielzahl von Schneideeinrichtungsbahnen wird in Fig. 6 als Beispiel durch Pfeillinien angezeigt. Bei diesem bestimmten Beispiel der Fig. 6 sind die zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen DP2 gekrümmte Flächen. Es soll beachtet werden, daß Schritt S14 so festgelegt ist, daß die Krümmungsdefinitionsgleichungen erhalten werden, die jeweilige Abschnitte darstellen, die zum Definieren der Schneideeinrichtungsbahn miteinander verbunden sind.

Nachdem die Krümmungsdefinitionsgleichungen wie vorstehend beschrieben erhalten wurden, wird ein Programm zum Erzeugen abgesonderter Punkte von der externen Speichervorrichtung 26 zu der Speichervorrichtung 24 des CAM-Computers 20 übertragen und wird durch die Datenverarbeitungseinrichtung 22 ausgeführt. Folglich wird eine in dem Ablaufdiagramm der Fig. 7 dargestellte Routine gemäß dem entsprechenden Programm zum Erzeugen abgesonderter Punkte ausgeführt. Diese Routine der Fig. 7 wird für jeden Abschnitt der Vielzahl von Schneideeinrichtungsbahnen wiederholt ausgeführt.

Die Routine der Fig. 7 wird mit Schritt S21 begonnen, wobei der Bediener verschiedene Datenarten, die zum Berechnen des Raumabstands L der abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte erforderlich sind, in den CAM-Computer 20 eingibt. Die verschiedenen Datenarten umfassen den oberen Grenzwert Gp der tatsächlichen Querbeschleunigung, die maximale Datenmenge b, die in einer vorgegebenen Zeit von der DNC 10 zu der CNC 12 übertragen werden kann, die Datenmenge B der einen Linie der NC-Daten, die erforderliche Zeit t zum Verarbeiten einer Datenmenge, die einer Bewegung der Schneideeinrichtung 16 entspricht, den oberen Grenzwert ΔVp der Änderung der Förderrate und den Befehlswert V_D für die resultierende Bewegungsgeschwindigkeit.

Nach Schritt S21 folgt Schritt S22, wobei eine Abfolgeanzahl i eines ersten Abschnitts auf "1" eingerichtet wird. Der erste Abschnitt bezieht sich auf einen der Abschnitte, für den die abgesonderten Punkte durch die vorliegende Routine zuerst erzeugt werden.

Dann wird der Schritt S23 durchgeführt, um eine der Krümmungsdefinitionsgleichungen aus der Speichervorrichtung 24 auszulesen, die den ersten Abschnitt darstellt.

Nach Schritt S23 folgt Schritt S24, wobei ein minimaler Krümmungsradius R_MIN des ersten Abschnitts auf der Grundlage der Krümmungsdefinitionsgleichung berechnet wird, die beim Schritt S23 aus der Speichervorrichtung 24 ausgelesen wurde, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Der minimale Krümmungsradius R_MIN kann ein Krümmungsradius eines Anteils von gekrümmten Anteilen des ersten Abschnitts sein, der den kleinsten Radius hat.

Dann wird der Schritt S25 durchgeführt, um die vorstehend beschriebenen vier Gleichungen auf der Grundlage des berechneten minimalen Krümmungsradiusses R_MIN und der eingegebenen verschiedenen Datenarten zu berechnen, um eine Beziehung zwischen der resultierenden Bewegungsgeschwindigkeit V und dem Raumabstand L zu erhalten, wenn der Krümmungsradius R den berechneten Wert annimmt (der nachfolgend als "Beziehung V zu L" bezeichnet wird). Die Beziehung V zu L kann durch eine zweidimensionale Kurve ausgedrückt werden, die in Fig. 9B gezeigt ist. Diese zweidimensionale Kurve ist einem Querschnitt einer dreidimensionalen Kurve gleichwertig, die in Fig. 9A gezeigt ist und die dieselbe Kurve wie in Fig. 2 ist. Der Querschnitt verläuft entlang einer Fläche, auf der der Krümmungsradius R den berechneten Wert annimmt.

Nach Schritt S25 folgt Schritt S26, um einen ersten Kandidatenwert L₁ des Raumabstands L auf der Grundlage der Beziehung V zu L festzulegen. Der erste Kandidatenwert L₁ wird als ein Wert des Raumabstands L festgelegt, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit V den höchsten Wert der Beziehung V zu L annimmt. Bei der in Fig. 9B gezeigten zweidimensionalen Kurve reicht der erste Raumkandidatenwert L₁ von b nach c.

Dann wird Schritt S27 durchgeführt, um einen linearen Abschnitt zu erhalten, der zum Annähern an einen Bogen mit dem berechneten Wert des Krümmungsradiusses R gedacht ist, so daß ein Abweichungsbetrag des linearen Abschnitts von dem Bogen gleich einem vorgegebenen zulässigen maximalen Betrag ist, wie in Fig. 10 gezeigt ist, und um einen Abstand zwischen zwei Schnittpunkten des linearen Abschnitts und des Bogens zu berechnen. Der Abstand wird als ein zweiter Kandidatenwert L₂ des Raumabstands festgelegt. D.h., daß der zweite Kandidatenwert L₂ auf der Grundlage des Abweichungsbetrags des linearen Abschnitts von dem Bogen festgelegt wird, während der erste Kandidatenwert L₁ auf der Grundlage der vorstehend beschriebenen Beziehung V zu L festgelegt wird.

Dann wird beim Schritt S28 einer aus dem ersten und zweiten Kandidatenwert L₁, L₂, der kleiner als der andere ist, als ein optimaler Raumabstand L_OPT festgelegt.

Bei einem in Fig. 11 gezeigten Muster 1, wobei der erste Kandidatenwert L₁ von b nach c reicht (b L₁ c), und wobei sowohl b als auch c kleiner als der zweite Kandidatenwert L₂ sind, der gleich d ist (b < d = L₂, c < d = L₂), kann der optimale Raumabstand L_OPT als ein beliebiger Wert von b, der der untere Grenzwert des ersten Kandidatenwerts L₁ ist, c, der der obere Grenzwert des ersten Kandidatenwerts L₁ ist, und dem Mittelwert von b und c festgelegt werden.

Bei einem in Fig. 12 gezeigten Muster 2, wobei der erste Kandidatenwert L₁ von b nach c reicht (b L₁ c), und wobei b kleiner als der zweite Kandidatenwert L₂ ist, der gleich d ist, während c größer als d ist (b < d = L₂ < d), kann der optimale Raumabstand L_OPT als ein beliebiger Wert von b, der der untere Grenzwert des ersten Kandidatenwerts L₁ ist, d, der den zweiten Kandidatenwert L₂ darstellt, und dem Mittelwert zwischen b und d festgelegt werden.

Bei einem in Fig. 13 gezeigten Muster 3, wobei der erste Kandidatenwert L₁ von b nach c reicht (b L₁ c), und wobei sowohl b als auch c größer als der zweite Kandidatenwert L₂ sind, der gleich d ist (d = L₂ < b, d = L₂ < c), wird der optimale Raumabstand L_OPT als d festgelegt, das den zweiten Kandidatenwert L₂ darstellt.

Bei einem in Fig. 14 gezeigten Muster 4, wobei der erste Kandidatenwert L₁ aus einem einzelnen Wert besteht (L₁ = b = c), und wobei der erste Kandidatenwert L₁ kleiner als der zweite Kandidatenwert L₂ ist, der gleich d ist (b < d = L₂, c < d = L₂), wird der optimale Raumabstand L_OPT als der erste Kandidatenwert L₁ festgelegt.

Bei einem in Fig. 15 gezeigten Muster 5, wobei der erste Kandidatenwert L₁ aus einem einzelnen Wert besteht (L₁ = B = c), und wobei der erste Kandidatenwert L₁ größer als der zweite Raumabstand L₂ ist, der gleich d ist (d = L₂ < b, d = L₂ < c), wird der optimale Raumabstand L_OPT als d festgelegt, das den zweiten Kandidatenwert L₂ darstellt.

Nachdem der optimale Raumabstand L_OPT beim Schritt S28 wie vorstehend beschrieben festgelegt wurde, wird Schritt S29 ausgeführt, um die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte zu erzeugen, die auf dem ersten Abschnitt liegen und die um einen gleichen Abstand wie der festgelegte optimale Raumabstand L_OPT voneinander beabstandet sind.

Bezugnehmend auf Fig. 16 wird es genauer beschrieben, eine Kugel mit einem gleichen Radius wie der festgelegte optimale Raumabstand L_OPT wird derart bewegt, daß die Mitte der Kugel auf dem betreffenden Abschnitt der Soll- Schneideeinrichtungsbahn gehalten wird. Anfangs ist die Mitte der Kugel an einem Ende des betreffenden Abschnitts angeordnet. Die Position dieses einen Endes des betreffenden Abschnitts wird als der erste abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt festgelegt, der auf dem betreffenden Abschnitt liegt. Dann wird die Kugel um den Abstand gleich ihrem Radius L_OPT bewegt. Einer der beiden Schnittpunkte zwischen der Kugel und dem betreffenden Abschnitt, der von dem vorstehend angezeigten einen Ende des betreffenden Abschnitts entfernt ist, wird als der zweite Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt festgelegt. Die Bewegung der Kugel und die Festlegung des Schnittpunkts werden wiederholt, bis der von dem vorstehend angezeigten Ende des gekrümmten betreffenden Abschnitts entfernte Schnittpunkt auf dem nachfolgenden Abschnitt liegt. Somit werden die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte auf dem ersten Abschnitt bei dem ersten Durchlauf der Ausführung der Routine der Fig. 7 erzeugt.

Gewöhnlich liegt der Schnittpunkt der Kugel und der Soll- Schneideeinrichtungsbahn, der durch die letzte Bewegung der Kugel entlang dem vorliegenden Abschnitt erhalten wird, nicht auf dem anderen Ende des vorliegenden Abschnitts. Dabei wird dieser Schnittpunkt nicht als der letzte abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt verwendet, der für den vorliegenden Abschnitt erhalten wird, sondern das vorstehend angezeigte andere Ende des vorliegenden Abschnitts wird als der letzte abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt festgelegt. Somit werden alle Endpunkte der jeweiligen Abschnitte als die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte festgelegt.

Der letzte erzeugte Schnittpunkt, der auf dem nachfolgenden Abschnitt liegt, kann jedoch als der letzte abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt für den vorliegenden Abschnitt festgelegt werden. Dabei wird der Endpunkt des vorliegenden Abschnitts nicht als der abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt verwendet.

Dann wird Schritt S30 ausgeführt, um zu beurteilen, ob die Abfolgeanzahl i des vorliegenden Abschnitts gleich oder größer als eine maximale Anzahl i_MIN ist, die die Anzahl aller Abschnitte darstellt, die die betreffende Soll- Schneideeinrichtungsbahn bilden. Wenn die Abfolgeanzahl i kleiner als die maximale Anzahl i_MIN ist, wird beim Schritt S30 eine negative Beurteilung erhalten. Der negativen Beurteilung beim Schritt S30 folgt Schritt S31, wobei zu der Abfolgeanzahl i des Abschnitts "1" addiert wird, und dann geht die Ablaufsteuerung zurück zum Schritt S23 und den folgenden Schritten, um die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte für den nachfolgenden Abschnitt zu erzeugen, dessen Abfolgeanzahl (i+1) ist. Die Schritt S23 bis S31 werden für jeden der Abschnitte der Soll-Schneideeinrichtungsbahn wiederholt ausgeführt, bis beim Schritt S30 eine positive Beurteilung erhalten wird.

Wenn die Routine für jede Soll-Schneideeinrichtungsbahn aus der Vielzahl von Soll-Schneideeinrichtungsbahnen wiederholt ausgeführt wird, wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird eine Vielzahl von Linien von abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkten auf der Vielzahl von Soll-Schneideeinrichtungsbahnen erzeugt, wie in Fig. 8 gezeigt ist.

Nachdem die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte auf den Soll- Schneideeinrichtungsbahnen bei der Routine S21 bis S31 wie vorstehend beschrieben erzeugt wurden, geht die Ablaufsteuerung zu Schritt S4 der Fig. 4, wobei Hilfsbewegungsdaten erzeugt werden, um Hilfsbewegungen der Schneideeinrichtung 16 zu steuern, die zum Ermöglichen des Schnittvorgangs nötig sind, der gemäß den Schneideeinrichtungsbahndaten auszuführen ist, die durch die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte dargestellt werden. Diese Hilfsbewegungsdaten umfassen beispielsweise Daten für eine schnittfreie Bewegung (schnelle Querbewegung) der Schneideeinrichtung 16 von einer vorgegebenen Position (d. h. Maschinenruheposition) zu einer Maschinenstartposition, Daten für eine schnitt freie Bewegung (schnelle Querbewegung) der Schneideeinrichtung 16 von einer Maschinenendposition zu einer vorgegebenen Position und Daten für eine Bewegung über den Vorschubabstand der Schneideeinrichtung 16 von der Position von einer der Schneideeinrichtungsbahnen zu der nachfolgenden der Schneideeinrichtungsbahnen, wie in Fig. 17 durch Pfeillinien angezeigt ist.

Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S5, wobei die Schneideeinrichtungsbahndaten in NC-Daten umgewandelt werden, die durch die CNC 12 verarbeitet werden können. Somit ist ein Durchlauf der Ausführung der Routine der Fig. 4 vervollständigt.

Bezugnehmend auf Fig. 18 wird als Nächstes ein zweites Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben.

In der Routine zum Erzeugen von Krümmungsdefinitionsgleichungen, die in der Fig. 5 des ersten Ausführungsbeispiels gezeigt ist, werden die Krümmungsdefinitionsgleichungen direkt auf der Grundlage der Teilgeometriedaten erzeugt, und die abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte werden auf der Grundlage der Krümmungsdefinitionsgleichungen erzeugt. In einer Routine zum Erzeugen von Krümmungsdefinitionsgleichungen, die in Fig. 18 des vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt ist, werden vorläufige abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte auf der Grundlage von Teilgeometriedaten erzeugt, und diese vorläufigen abgesonderten Punkte werden zum Erzeugen der Krümmungsdefinitionsgleichungen verwendet, die zum Erzeugen von endgültigen Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkten verwendet werden.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der CAM-Computer 20 geeignet, um die in dem Ablaufdiagramm der Fig. 18 dargestellte Routine auszuführen. Ein Programm zum Ausführen dieser Routine ist auf dem Datenspeicherträger 28 der externen Speichervorrichtung 26 gespeichert.

Die Routine der Fig. 18 wird mit Schritt S71 begonnen, wobei der CAM-Computer 20 verschiedene Datenarten empfängt, wie beispielsweise die vorstehend beschriebenen Teilgeometriedaten, Schneideeinrichtungsvorschubdaten, die den vorstehend beschriebenen Vorschubabstand darstellen, und die Schneideeinrichtungsradiusdaten, die den Radius der Schneideeinrichtung 16 darstellen.

Nach dem Schritt S71 folgt Schritt S72, um eine Berechnung zum Erhalten von Querschnittsprofilen des Teils auf der Grundlage von bei dem Schritt S71 erhaltenen Daten auszuführen. D.h., daß die äußeren Profile oder Entwürfe des Teils in gleichmäßig beabstandeten Querschnittsflächen erhalten werden. Die Querschnittsflächen sind um einen gleichen Abstand wie der Vorschubabstand voneinander beabstandet.

Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S73, um vorläufige abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte auf der Grundlage der Querschnittsprofile des Teils und des Radiusses der Schneideeinrichtung 16 zu erzeugen. Diese vorläufigen abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte sind um einen durch den Schneideeinrichtungsradius festgelegten Abstand von den Querschnittsprofilen in der Normalrichtung des Werkstücks 18 versetzt und sind um einen vorgegebenen kleinen Abstand im wesentlichen gleich voneinander beabstandet.

Dann wird Schritt S74 ausgeführt, um eine Funktionsgleichung zu erzeugen, die eine gekrümmte Linie darstellt (d. h. eine Bezierkrümmung), die durch die beim Schritt S73 erhaltenen vorläufigen abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte verläuft. Diese Funktionsgleichung wird für jeden der Abschnitte von jeder Soll-Schneideeinrichtungsbahn erhalten.

Dann werden endgültige abgesonderte Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel erzeugt.

Bezugnehmend auf Fig. 19 wird als Nächstes ein drittes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung beschrieben. Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel identisch bis auf das Programm zum Erzeugen der abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte, wobei dieses Programm nachfolgend beschrieben wird.

Fig. 19 zeigt das bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ausgeführte Programm zum Erzeugen abgesonderter Punkte. Die Routine des Programms beginnt mit Schritt S101, wobei der Bediener Teilgeometriedaten in den Computer 20 eingibt, die eine Soll-Schnittfläche PL1 des Werkstücks 18 darstellen. Dann werden beim Schritt S102 die Schneideeinrichtungsgrößedaten in der Gestalt von Schneideeinrichtungsradiusdaten in den CAM-Computer 20 eingegeben. Nach dem Schritt S102 folgt Schritt S103, wobei eine versetzte Fläche PL2 auf der Grundlage der Teilgeometriedaten und der Schneideeinrichtungsradiusdaten berechnet werden. Die versetzte Fläche PL2 ist eine Fläche, die um einen gleichen Abstand wie ein Radius der Schneideeinrichtung 16 in der Normalrichtung der Soll- Schnittfläche PL1 von der Soll-Schnittfläche PL1 versetzt ist, wie in Fig. 20 gezeigt ist. Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S104, wobei der Bediener Daten in den CAM-Computer 20 eingibt, die eine Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche PL3 darstellen. Die Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche PL3 ist durch eine Bezugslinie definiert, die durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung 16 und einen Schneidepunkt der Schneideeinrichtung 16 während der Bewegung der Schneideeinrichtung 16 verläuft. D.h., daß die versetzte Fläche PL2 und die Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche PL3 jeweils der ersten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP1 und der zweiten Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche DP2 bei dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen.

Nach dem Schritt S104 folgt Schritt S105, wobei eine Abfolgeanzahl einer ersten Bahn auf "1" eingerichtet wird. Die erste Bahn bezieht sich auf eine Soll- Schneideeinrichtungsbahn aus der Vielzahl von Soll- Schneideeinrichtungsbahnen, für die die abgesonderten Punkte durch die vorliegende Routine zuerst erzeugt werden.

Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S106, wobei eine Abfolgeanzahl n eines ersten Punkts auf "1" eingerichtet wird. Der erste Punkt bezieht sich auf einen aus der Vielzahl von abgesonderten Punkten der betreffenden Soll- Schneideeinrichtungsbahn, wobei der Punkt zuerst zu erhalten ist. Nach Schritt S106 folgt Schritt S107, wobei der erste Punkt CL₍₁₎ als einer der Punkte festgelegt wird, die an entgegengesetzten Enden der Schnittlinie der versetzten Fläche PL2 und der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche PL3 angeordnet sind, wie in Fig. 20 gezeigt ist. Bei diesem Schritt jedoch kann der Bediener einen der beiden Punkte als den ersten Punkt CL₍₁₎ auswählen. Dann nach dem Schritt S107 folgt Schritt S108, wobei der erste Punkt CL₍₁₎ als ein Startpunkt CL_ST des ersten Punktepaars festgelegt wird, das eines aus einer Vielzahl von Punktepaaren ist, und das zuerst zu erzeugen ist. Die Vielzahl von Punktepaaren bildet die abgesonderten Punkte, die auf der betreffenden Soll- Schneideeinrichtungsbahn anzuordnen sind. Jedes der Paare besteht aus benachbarten zwei der abgesonderten Punkte.

Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S109, wobei ein Krümmungsradius R berechnet wird. Der berechnete Krümmungsradius R ist ein Krümmungsradius eines Anteils der versetzten Ebene PL2, auf deren Abschnitt der Startpunkt CL_ST (CL₍₁₎) angeordnet ist, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wurde der Krümmungsradius R gemäß den Krümmungsdefinitionsgleichungen beim Schritt S24 berechnet. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch der Krümmungsradius R auf der Grundlage der Teilgeometriedaten, Daten, die die Schneideeinrichtungsbahndefinitionsflächen darstellen, und Daten, die den Startpunkt CLST darstellen, ohne die Krümmungsdefinitionsgleichungen berechnet.

Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S110, wobei ein Raumabstand zwischen dem Startpunkt CL_ST (CL₍₁₎) und dem folgenden Punkt unter Berücksichtigung der Maschinenfähigkeit der Maschine 14, d. h. der vorstehend beschriebenen Beziehung V zu L der Maschine 14, wie bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel berechnet wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedoch ein Raumabstand ähnlich dem zweiten Kandidatenwert L₂ nicht berechnet, der auf der Grundlage des Abweichungsbetrags beim Schritt S27 des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels festgelegt wird. Somit werden bei diesem Schritt S110 dieselben Prozeduren ausgeführt, wie bei den in Fig. 7 gezeigten Schritten S25, S26 und S28 ausgeführt werden. Wenn der unter Berücksichtigung der Beziehung V zu L berechnete Raumabstand aus einem einzelnen Wert besteht, wird der einzelne Wert als ein endgültiger Raumabstand L festgelegt. Wenn andererseits der berechnete Raumabstand aus einer Vielzahl von Werten besteht, wird einer aus dem Maximalwert, dem Minimalwert und dem Mittelwert als der endgültige Raumabstand L festgelegt.

Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S111, wobei der vorstehend beschriebene folgende Endpunkt als ein Endpunkt CL_ED (CL₍₂₎) des ersten Punktepaars festgelegt wird. Der Endpunkt CL_ED ist auf der versetzten Fläche PL2 und auf der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche PL3 angeordnet und ist um einen gleichen Abstand wie der endgültige Raumabstand L von dem Startpunkt CL_ST (CL₍₁₎) beabstandet, wie in Fig. 22 gezeigt ist.

Nach Schritt S111 folgt Schritt S112, wobei der Endpunkt CL_ED als ein endgültiger Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkt CL_(n+1) mit einer Abfolgeanzahl (n+1) festgelegt wird. Dann wird Schritt S113 durchgeführt, um zu beurteilen, ob der Endpunkt CL_ED dem letzten Punkt der betreffenden Soll- Schneideeinrichtungsbahn entspricht oder nicht. Wenn beim Schritt S113 eine negative Beurteilung erhalten wird, wird Schritt S114 durchgeführt, um den Endpunkt CL_ED als einen Startpunkt CL_ST des folgenden Punktepaars festzulegen. Dann geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S115, wobei zu der Abfolgeanzahl n des Punkts "1" addiert wird. Nach Schritt S115 folgt Schritt S109.

Die Schritte S109 bis S115 werden wiederholt ausgeführt, bis eine positive Beurteilung beim Schritt S113 erhalten wird. Wenn die positive Beurteilung beim Schritt S113 erhalten wird, wird Schritt S116 durchgeführt, um eine Abfolgeanzahl j der betreffenden Soll-Schneideeinrichtungsbahn festzulegen, die gleich oder größer als die maximale Anzahl j_max ist. Wenn beim Schritt S116 eine negative Beurteilung erhalten wird, geht die Ablaufsteuerung zum Schritt S117, wobei zu der Abfolgeanzahl j "1" addiert wird. Nach Schritt S117 folgt Schritt S106.

Wenn alle der abgesonderten Schneideeinrichtungsbahndefinitionspunkte erzeugt sind, d. h. wenn beim Schritt S116 eine positive Beurteilung erhalten wird, ist ein Durchlauf der Ausführung der Routine der Fig. 19 vervollständigt.

Das Verfahren zum Erzeugen der Folge von abgesonderten Punkten, der die Schneideeinrichtung 16 zu folgen hat, um die Schneideeinrichtung entlang der Soll-Schneideeinrichtungsbahn zu bewegen, umfaßt folgende Schritte: den Schritt S26, S110 zum Berechnen des Raumabstands der bestimmten Punkte in der Richtung der Folge auf der Grundlage des Krümmungsradiusses der Soll-Schneideeinrichtungsbahn gemäß der Beziehung zwischen dem Krümmungsradius, dem Raumabstand und der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung, so daß die Bewegungsgeschwindigkeit so viel wie möglich vergrößert wird, und den Schritt S29, S108, S111 zum Erzeugen der abgesonderten Punkte auf der Grundlage des Raumabstands, so daß die abgesonderten Punkte um den gleichen Abstand wie der Raumabstand in der Richtung der Folge voneinander beabstandet sind.

Während die Erfindung detailliert mit ihren momentan bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern mit verschiedenen Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen ausgeführt werden kann, die vom Fachmann ausgeführt werden können, ohne vom Kern und Umfang der Erfindung abzuweichen, der in den folgenden Patentansprüchen definiert ist.

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen einer Folge von abgesonderten Punkten, der eine Schneideeinrichtung (16) zu folgen hat, um die Schneideeinrichtung entlang einer Soll- Schneideeinrichtungsbahn zu bewegen, das folgende Schritte aufweist:

(a) einen Schritt (S26, S110) zum Berechnen eines ersten Raumabstands der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge auf der Grundlage eines Krümmungsradiusses der Soll- Schneideeinrichtungsbahn gemäß einer Beziehung zwischen dem Krümmungsradius, dem ersten Raumabstand und der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung, so daß die Bewegungsgeschwindigkeit so viel wie möglich vergrößert wird; und
(b) einen Schritt (S29, S108, S111) zum Erzeugen der abgesonderten Punkte auf der Grundlage des ersten Raumabstands, so daß die abgesonderten Punkte um einen gleichen Abstand wie der erste Raumabstand in der Richtung der Folge voneinander beabstandet sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Folge von abgesonderten Punkten durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung (16) während einer Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von einem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt (S26, S110) zum Berechnen des ersten Raumabstands einen Schritt (S24, S109) zum Berechnen des Krümmungsradiusses auf der Grundlage von zumindest einem Soll-Schnittprofil (PL1), zu dem ein Werkstück (18) mit der entlang der Soll-Schneideeinrichtungsbahn bewegten Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, und optional einer Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche (DP2, PL3), die durch eine Bezugslinie definiert ist, die sowohl durch den Bezugspunkt als auch durch den Schneidepunkt während der Bewegung der Schneideeinrichtung verläuft, und einer Schneideeinrichtungsgröße aufweist, die den Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt darstellt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses folgende Schritte aufweist: (a) einen Schritt (S2, S11-S14, S71-S74) zum Berechnen der Soll- Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage des Soll- Schnittprofils (PL1), der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche (DP2, PL3) und der Schneideeinrichtungsgröße; und (b) einen Schritt (S24) zum Berechnen des Krümmungsradiusses auf der Grundlage der Soll- Schneideeinrichtungsbahn.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt zum Berechnen des Krümmungsradiusses folgende Schritte aufweist: (a) einen Schritt (S103) zum Berechnen einer versetzten Fläche (DP1, PL2), die von dem Soll-Schnittprofil (PL1) um den Abstand in der Normalrichtung des Soll-Schnittprofils (PL1) versetzt ist, auf der Grundlage des Soll-Schnittprofils (PL1) und der Schneideeinrichtungsgröße; und (b) einen Schritt (S14, S109) zum Berechnen einer Schnittlinie der versetzten Fläche (DP1, PL2) und der Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche (DP2, PL3), und zum Berechnen eines Krümmungsradiusses eines Abschnitts der Schnittlinie als der Krümmungsradius der Soll- Schneideeinrichtungsbahn, wobei auf diesem Abschnitt ein vorgegebener Punkt angeordnet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Folge der abgesonderten Punkte durch einen Bezugspunkt der Schneideeinrichtung (16) während der Bewegung der Schneideeinrichtung zu folgen ist, wobei der Bezugspunkt von einem Schneidepunkt der Schneideeinrichtung beabstandet ist, und wobei der Schritt (S29, S111) zum Erzeugen der abgesonderten Punkte ohne Berechnen der Soll- Schneideeinrichtungsbahn ausgeführt wird, wobei der Schritt (S29, S111) zum Erzeugen der abgesonderten Punkte folgende Schritte aufweist:

(a) einen Schritt (S107) zum Festlegen einer Position eines ersten Punkts, der einer der abgesonderten Punkte ist und der zuerst zu erzeugen ist;
(b) einen Schritt (S108) zum Festlegen des ersten Punkts als einen Startpunkt (CL_ST) eines ersten Punktepaars, das eines aus einer Vielzahl von Punktepaaren ist und das zuerst zu erzeugen ist, wobei bei der Vielzahl von Punktepaaren, die die abgesonderten Punkte bilden, jedes der Punktepaare aus zwei benachbarten der abgesonderten Punkten besteht;
(c) einen Schritt (S109-S111) zum Erzeugen eines Endpunkts (CL_ED) des ersten Punktepaars auf der Grundlage der Position, dem ersten Abstand und der Richtung der Folge; und
(d) einen Wiederholungsschritt (S109-S115) zum Festlegen eines Endpunkts (CL_ED) von jedem Punktepaar der Vielzahl von Punktepaaren als ein Startpunkt (CL_ST) des nachfolgenden Punktepaars und zum Erzeugen eines Endpunkts (CL_ED) des nachfolgenden Punktepaars auf der Grundlage einer Position des Startpunkts (CL_ST) des nachfolgenden Punktepaars, des ersten Abstands und der Richtung der Folge, wobei der Wiederholungsschritt (S109-S115) wiederholt ausgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, das des weiteren einen Schritt (S111) zum Festlegen der Richtung der Folge auf der Grundlage von zumindest der Position und eines Soll-Schnittprofils (PL1), zu dem ein Werkstück mit der Schneideeinrichtung zu verarbeiten ist, die entlang der Soll- Schneideeinrichtungsbahn bewegt wird, und optional einer Schneideeinrichtungsbahndefinitionsfläche (PL3), die durch eine Bezugslinie definiert ist, die sowohl durch den Bezugspunkt als auch den Schneidepunkt während der Bewegung der Schneideeinrichtung verläuft, und einer Schneideeinrichtungsgröße aufweist, die den Abstand zwischen dem Bezugspunkt und dem Schneidepunkt definiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit auf der Grundlage des Krümmungsradiusses und des ersten Raumabstands festgelegt wird, die gemäß der Beziehung aus den abgesonderten Punkten geschätzt werden, und wobei Daten, die die abgesonderten Punkte und die Bewegungsgeschwindigkeit darstellen, Steuervorrichtungen (10, 12) zugeführt werden, so daß die Schneideeinrichtung (16) mit der Bewegungsgeschwindigkeit durch eine Maschine (14) bewegt wird, die durch die Steuervorrichtungen gesteuert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das des weiteren folgende Schritte aufweist:

(a) einen Schritt (S26) zum Festlegen des ersten Raumabstands als ein erster Kandidatenwert (L₁);
(b) einen Schritt (S27) zum Berechnen eines zweiten Raumabstands der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge, so daß ein Betrag der Abweichung einer angenäherten Schneideeinrichtungsbahn von der Soll- Schneideeinrichtungsbahn gleich oder kleiner als ein vorgegebener zulässiger Maximalbetrag gehalten wird, wobei die angenäherte Schneideeinrichtungsbahn durch eine Interpolation der abgesonderten Punkte mit geraden Linien definiert ist;
(c) einen Schritt (S27) zum Festlegen des zweiten Raumabstands als ein zweiter Kandidatenwert (L₂); und
(d) einen Schritt (S28) zum Festlegen eines Werts des ersten und zweiten Kandidatenwerts (L₁, L₂), der kleiner als der andere ist, als ein optimaler Raumabstand (L_OPT) der abgesonderten Punkte in der Richtung der Folge.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das des weiteren einen Schritt (S2, S11-S14) zum Erhalten von Krümmungsdefinitionsfunktionsgleichungen aufweist, die Krümmungen darstellen, von denen jede die Soll- Schneideeinrichtungsbahn auf der Grundlage eines Soll- Schnittprofils definiert, zu dem ein Werkstück mit der entlang bewegten Schneideeinrichtung verarbeitet werden soll, und wobei die abgesonderten Punkte auf der Grundlage der Funktionsgleichungen und dem ersten Raumabstand der abgesonderten Punkte erzeugt werden (S29).

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Schneideeinrichtung (16) durch eine Maschine (14) bewegt wird, wobei das Verfahren des weiteren einen Schritt zum Festlegen der Beziehung aufweist, so daß die Beziehung eine Vielzahl von unterschiedlichen Bedingungen erfüllt, die mit der Bewegungsgeschwindigkeit der Schneideeinrichtung (18) zusammenhängen, wobei die Beziehung die Bearbeitungsfähigkeit der Maschine darstellt.