JP2001150297A - 工具経路作成方法および加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製品形状および素材形状の両方に対応した取
り代一定の工具経路の作成を可能にするとともに、加工
効率を向上し、工具寿命を長くすることを可能にするこ
と。 【解決手段】 一部に凹部を有する製品形状ＰＳと素材
形状ＭＳを抽出し、前記素材形状ＭＳを外側に工具半径
分だけオフセットさせ、前記製品形状を前記素材形状の
オフセット線Ｍ上またはその外へオフセットさせ、得ら
れた前記製品形状のオフセット線Ｐから内側に最大取り
代、残し量を考慮して順次オフセットして、複数の工具
経路Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を作成し、前記作成された工具経
路より切削が行われた後の素材形状ＡＭを求め、前記切
削後の素材形状ＡＭを素材形状の外側に工具半径分だけ
オフセットさせ、以下削り残し形状が無くなるまでまた
は取り代が確保できなくなるまで、工具径を適宜変えて
繰り返す工具経路作成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ加工機によっ
て素材を加工するために、製品形状および素材形状の両
方からオフセットさせる取り代一定の工具経路作成方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の工具軌跡自動作成方法（特開平１
０−２８３００９）は、図１７に示されるように金型製
品形状の外形に沿ってオフセットするのではなく、金型
素材形状からオフセットさせ、移動軌跡のアプローチ部
ＡＰやリトラクト部Ｒに円弧を付け、金型製品形状の凹
部の移動軌跡の両端に円弧をかける等の処理を施すこと
により、取り代一定の移動軌跡を生成するようにするも
のであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の工具軌跡自
動作成方法は、金型素材形状からオフセットさせるもの
であって、金型製品形状の外形に沿ってオフセットさせ
るものではないので、製品形状および素材形状の両方に
対応した工具軌跡を作成するものではないという問題が
あった。

【０００４】また上記従来の工具軌跡自動作成方法は、
移動軌跡のアプローチ部やリトラクト部に円弧を付け、
金型製品形状の凹部の移動軌跡の両端に円弧をかける等
の処理を施すものであるが、ピン角を持つなど取り代が
不均一な工具軌跡では、取り代最大の部分での送り速度
で加工するため、取り代小の部分においては送り速度を
上げることができず加工効率の向上が困難であり、ま
た、工具に対しても寿命を短くするなどの悪影響を及ぼ
すという問題があった。

【０００５】さらに上記従来の工具軌跡自動作成方法に
おいては、他方、取り代一定の工具軌跡を求めるには、
現状では複雑な計算が必要であるという問題があった。

【０００６】そこで本発明者は、製品形状および素材形
状の両方からオフセットさせる取り代一定の工具経路作
成方法に着目し、製品形状と素材形状を抽出し、前記素
材形状を外側に工具半径分だけオフセットさせ、前記製
品形状を前記素材形状のオフセット線上またはその外へ
オフセットさせ、得られた前記製品形状のオフセット線
から内側に順次オフセットして、複数の工具経路を作成
し、前記作成された工具経路より加工が行われた後の素
材形状を求めるという本発明の技術的思想に着眼し、更
に研究開発を重ねた結果、製品形状および素材形状の両
方に対応した取り代一定の工具経路の作成を可能にする
とともに、加工効率を向上し、工具寿命を長くすること
を可能にするという目的を達成する本発明に到達した。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の工具経路作成方法は、製品形状と素材形
状を抽出し、前記素材形状を外側に工具半径分だけオフ
セットさせ、前記製品形状を前記素材形状のオフセット
線上またはその外へオフセットさせ、得られた前記製品
形状のオフセット線から内側に順次オフセットして、複
数の工具経路を作成し、前記作成された工具経路より加
工が行われた後の素材形状を求めるものである。

【０００８】本発明（請求項２に記載の第２発明）の工
具経路作成方法は、前記第１発明において、前記加工後
の素材形状を素材形状の外側に工具半径分だけオフセッ
トさせ、以下加工残し形状が無くなるまでまたは取り代
が確保できなくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返す
ものである。

【０００９】本発明（請求項３に記載の第３発明）の工
具経路作成方法は、一部に凹部を有する製品形状と素材
形状を抽出し、前記素材形状を外側に工具半径分だけオ
フセットさせ、前記製品形状を前記素材形状のオフセッ
ト線上またはその外へオフセットさせ、得られた前記製
品形状のオフセット線から内側に最大取り代、残し量を
考慮して順次オフセットして、複数の工具経路を作成
し、前記作成された工具経路より切削が行われた後の素
材形状を求め、前記切削後の素材形状を素材形状の外側
に工具半径分だけオフセットさせ、以下削り残し形状が
無くなるまでまたは取り代が確保できなくなるまで、工
具径を適宜変えて繰り返すものである。

【００１０】本発明（請求項４に記載の第４発明）の工
具経路作成方法は、素材形状の外側に工具半径分だけオ
フセットさせた素材オフセット線を求め、該オフセット
線にかからない距離で製品外形線の外側へオフセットし
た製品オフセット線を求め、このとき凸コーナー部にお
いては円弧が挿入され、凹部の縮退形状が除去され、前
記製品オフセット線の内側に取り代の距離でオフセット
を繰り返し複数の工具経路を作成し、最も内側の取り代
オフセット線による加工後の形状を素材形状として工具
半径分外へオフセットした線を求め、同様の手順によっ
て凹コーナー部に関する工具経路を作成し、工具経路に
よる加工残り形状を素材形状として更新し、以下削り残
し形状が無くなるまで同様の手順を繰り返し、エアカッ
ト部は除去し、各工具経路のアプローチ、リトラクト部
には円弧処理を施すものである。

【００１１】本発明（請求項５に記載の第５発明）の工
具経路作成方法は、ポケット形状を任意の距離内側へオ
フセットしたオフセット線を作成し、該オフセットの外
側へ取り代の距離でオフセットを繰り返し工具経路を作
成し、次に削り残し形状である凹コーナー部について
は、工具経路による加工後の形状を素材形状とし、複数
の工具経路を作成し、作成された工具経路による加工後
形状を素材形状とし、同様な手順で工具経路を作成し、
作成された工具経路による加工後形状を素材形状とし、
削り残し形状が無くなるまで同様な手順を繰り返し、他
の凹コーナー部についても同様な処理を行い、また各工
具経路のアプローチおよびリトラクト部には円弧処理を
施すものである。

【００１２】本発明（請求項６に記載の第６発明）の工
具経路作成方法は、前記第５発明において、一点を中心
として半径ａの円を半分作成し、次に前記一点から取り
代ｄの半分の距離（ｄ／２）だけ移動した位置を中心に
して半径（ａ＋ｄ／２）の円を半分作成することによ
り、接線連続の円弧補間の工具経路を作成するものであ
る。

【００１３】本発明（請求項７に記載の第７発明）の工
具経路作成方法は、前記第４発明または第５発明におい
て、前記円弧処理における取り代幅中央における送り速
度を一定にするものである。

【００１４】本発明（請求項８に記載の第８発明）の加
工方法は、製品形状と素材形状を抽出し、前記素材形状
を外側に工具半径分だけオフセットさせ、前記製品形状
を前記素材形状のオフセット線上またはその外へオフセ
ットさせ、得られた前記製品形状のオフセット線から内
側に順次オフセットして、複数の工具経路を作成し、前
記作成された工具経路に従い加工を行うものである。

【００１５】

【発明の作用および効果】上記構成より成る第１発明の
工具経路作成方法は、製品形状と素材形状を抽出し、前
記素材形状を外側に工具半径分だけオフセットさせ、前
記製品形状を前記素材形状のオフセット線上またはその
外へオフセットさせ、得られた前記製品形状のオフセッ
ト線から内側に順次オフセットして、複数の工具経路を
作成し、前記作成された工具経路より加工が行われた後
の素材形状を求めるので、製品形状および素材形状の両
方に対応した取り代一定の工具経路の作成を可能にする
という効果を奏する。

【００１６】上記構成より成る第２発明の工具経路作成
方法は、前記第１発明において、前記加工後の素材形状
を素材形状の外側に工具半径分だけオフセットさせ、以
下加工残し形状が無くなるまでまたは取り代が確保でき
なくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返すので、最終
製品形状に対応した取り代一定の工具経路の作成を可能
にするという効果を奏する。

【００１７】上記構成より成る第３発明の工具経路作成
方法は、一部に凹部を有する製品形状と素材形状を抽出
し、前記素材形状を外側に工具半径分だけオフセットさ
せ、前記製品形状を前記素材形状のオフセット線上また
はその外へオフセットさせ、得られた前記製品形状のオ
フセット線から内側に最大取り代、残し量を考慮して順
次オフセットして、複数の工具経路を作成し、前記作成
された工具経路より切削が行われた後の素材形状を求
め、前記切削後の素材形状を素材形状の外側に工具半径
分だけオフセットさせ、以下削り残し形状が無くなるま
でまたは取り代が確保できなくなるまで、工具径を適宜
変えて繰り返すので、一部に凹部を有する製品形状と素
材形状の両方に対応した取り代一定の工具経路（軌跡）
の作成を可能にするとともに、最終製品形状に対応した
取り代一定の工具経路の作成を可能にするという効果を
奏する。

【００１８】上記構成より成る第４発明の工具経路作成
方法は、素材形状の外側に工具半径分だけオフセットさ
せた素材オフセット線を求め、該オフセット線にかから
ない距離で製品外形線の外側へオフセットした製品オフ
セット線を求め、このとき凸コーナー部においては円弧
が挿入され、凹部の縮退形状が除去され、前記製品オフ
セット線の内側に取り代の距離でオフセットを繰り返し
複数の工具経路を作成し、最も内側の取り代オフセット
線による加工後の形状を素材形状として工具半径分外へ
オフセットした線を求め、同様の手順によって凹コーナ
ー部に関する工具経路を作成し、工具経路による加工残
り形状を素材形状として更新し、以下削り残し形状が無
くなるまで同様の手順を繰り返し、エアカット部は除去
し、各工具経路のアプローチ、リトラクト部には円弧処
理を施すので、一部に凸部および凹部を有する製品形状
と素材形状の両方に対応した取り代一定の工具経路（軌
跡）の作成を可能にし、最終製品形状に対応した取り代
一定の工具経路の作成を可能にするとともに、加工効率
を向上し、工具寿命を長くすることを可能にするという
効果を奏する。

【００１９】上記構成より成る第５発明の工具経路作成
方法は、ポケット形状を任意の距離内側へオフセットし
たオフセット線を作成し、該オフセットの外側へ取り代
の距離でオフセットを繰り返し工具経路を作成し、次に
削り残し形状である凹コーナー部については、工具経路
による加工後の形状を素材形状とし、複数の工具経路を
作成し、作成された工具経路による加工後形状を素材形
状とし、同様な手順で工具経路を作成し、作成された工
具経路による加工後形状を素材形状とし、削り残し形状
が無くなるまで同様な手順を繰り返し、他の凹コーナー
部についても同様な処理を行い、また各工具経路のアプ
ローチおよびリトラクト部には円弧処理を施すので、前
記製品のポケット形状に対応した取り代一定の工具経路
の作成を可能にするとともに、加工効率を向上し、工具
寿命を長くすることを可能にするという効果を奏する。

【００２０】上記構成より成る第６発明の工具経路作成
方法は、前記第５発明において、一点を中心として半径
ａの円を半分作成し、次に前記一点から取り代ｄの半分
の距離（ｄ／２）だけ移動した位置を中心にして半径
（ａ＋ｄ／２）の円を半分作成することにより、接線連
続の円弧補間の工具経路を作成するので、簡単な操作に
より、取り代一定の工具経路の作成を可能にするととも
に、切削の加工速度を上げることが可能になり、加工効
率を向上し、工具寿命を長くすることを可能にするとい
う効果を奏する。

【００２１】上記構成より成る第７発明の工具経路作成
方法は、前記第４発明または第５発明において、前記円
弧処理における取り代幅中央における送り速度を一定に
するので、取り代一定の工具軌跡における単位時間当た
りの切削量一定の加工を実現して、加工効率の向上、工
具への負担の低減が図れるという効果を奏する。

【００２２】上記構成より成る第８発明の加工方法は、
製品形状と素材形状を抽出し、前記素材形状を外側に工
具半径分だけオフセットさせ、前記製品形状を前記素材
形状のオフセット線上またはその外へオフセットさせ、
得られた前記製品形状のオフセット線から内側に順次オ
フセットして、複数の工具経路を作成し、前記作成され
た工具経路に従い加工を行うので、加工効率の向上、工
具への負担の低減を実現するという効果を奏する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。

【００２４】（第１実施形態）本第１実施形態の工具経
路作成方法は、図１ないし図７に示されるように一部に
凹部を有する製品形状ＰＳと素材形状ＭＳを抽出し、前
記素材形状ＭＳを外側に工具半径分だけオフセットさ
せ、前記製品形状を前記素材形状のオフセット線Ｍ上ま
たはその外へオフセットさせ、得られた前記製品形状の
オフセット線Ｐから内側に最大取り代、残し量を考慮し
て順次オフセットして、複数の工具経路Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３を作成し、前記作成された工具経路より切削が行われ
た後の素材形状ＡＭを求め、前記切削後の素材形状ＡＭ
を素材形状の外側に工具半径分だけオフセットさせ、以
下削り残し形状が無くなるまでまたは取り代が確保でき
なくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返すものであ
る。

【００２５】本第１実施形態における製品の形状は、図
２に示されるように製品の一部に円弧状の凹部を有する
ものであり、以下本第１実施形態の工具経路作成方法の
手順について、図１を用いて説明する。

【００２６】ステップ１０１において、図２に示される
ように一部に円弧状の凹部を有する前記製品形状ＰＳと
素材形状ＭＳを抽出する。

【００２７】ステップ１０２において、図３に示される
ように前記素材形状ＭＳを外側に工具半径分だけオフセ
ットさせ、前記素材形状ＭＳのオフセット線Ｍを求める
とともに、前記製品形状ＰＳを前記素材形状のオフセッ
ト線Ｍ上またはその外へオフセットさせ、前記製品形状
のオフセット線Ｐを求める。この時のオフセットでは、
凸コーナ部においては円弧が挿入され、凹部に対応する
縮退部は除去されるように行われる。すなわち、図３に
おいて、製品形状のオフセット線Ｐは、製品形状の直線
部分はそのまま外側（直線部分に対して垂直方向）に矢
印分だけ移動させ、ピン角部分は、ピン角を中心に矢印
分を半径とする円弧として表される。また、凹部形状で
ある製品形状ＰＳの先端部分の円弧を外側（円弧を構成
する各点位置に対して垂直方向）にオフセットさせると
円弧がその中心点に集束される。また、製品形状ＰＳの
左右の側縁の直線部分はそのまま外側（直線部分に対し
て垂直方向）に矢印分だけ、それぞれ移動させると交差
する部分ができ、この交差する部分と、上記の円弧が点
に集束されることが縮退部であり、これらが除去される
ように行われるのでオフセット線Ｐとしては図３に示す
ようなピン角の頂点を有する山形に形成される。

【００２８】ステップ１０３において、図４に示される
ように得られた前記製品形状のオフセット線Ｐから内側
に最大取り代、残し量を考慮して順次オフセットして、
複数の工具経路Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を作成する。

【００２９】ステップ１０４において、図５に示される
ように前記作成された工具経路Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３より切
削が行われた後の素材形状ＡＭを求める。

【００３０】ステップ１０５において、図６および図７
に示されるように前記切削後の素材形状ＡＭを素材形状
の外側に工具半径分だけオフセットさせてオフセット線
ＯＭを求めるとともに、前記製品形状を前記素材形状の
オフセット線ＯＭ上またはその外へオフセットさせ、前
記製品形状のオフセット線ＯＰを求める。

【００３１】得られた前記製品形状のオフセット線ＯＰ
から内側に最大取り代、残し量を考慮して順次オフセッ
トして、複数の工具経路Ｔ４、Ｔ５を作成する。工具経
路Ｔ５による加工残り形状を素材形状ＡＭ１として更新
し、以下削り残し形状が無くなるまでまたは取り代が確
保できなくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返すもの
である。

【００３２】上記第１実施形態の工具経路作成方法は、
製品形状および素材形状の両方からオフセット線を求め
て、削り残し形状が無くなるまでまたは取り代が確保で
きなくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返すので、一
部に凹部を有する製品形状と素材形状の両方に対応した
取り代一定の工具経路（軌跡）の作成を可能にするとと
もに、最終製品形状に対応した取り代一定の工具経路の
作成を可能にするという効果を奏する。

【００３３】（第２実施形態）本第２実施形態の工具経
路作成方法について、図８を用いて説明する。

【００３４】本第２実施形態の工具経路作成方法におい
て、素材形状ＭＳの外側に工具半径分だけオフセットさ
せた素材オフセット線Ｍを求め、該オフセット線Ｍにか
からない距離で製品外形線ＰＳの外側へオフセットした
製品オフセット線Ｐを求め、このとき凸コーナー部にお
いては円弧が挿入され、凹部の縮退形状は除去される。

【００３５】次に前記製品オフセット線Ｐの内側に取り
代の距離でオフセットを繰り返し複数の工具経路Ｌ１、
Ｌ２、Ｌ３を作成し、この工具経路Ｌ３による加工後の
形状ＡＭを素材形状として工具半径分外へオフセットし
た線ＯＭとする。

【００３６】同様の手順によって凹コーナー部７に関す
る工具経路Ｌ４、Ｌ５を作成し、工具経路Ｌ５による加
工残り形状を素材形状ＡＭ１として更新し、以下削り残
し形状が無くなるまで同様の手順を繰り返す。エアカッ
ト部Ｅは除去し、各工具経路のアプローチ部ＡＰ、リト
ラクト部Ｒには円弧処理を施すものである。

【００３７】図８において、金型製品外形線ＰＳを外側
へ素材形状ＭＳにかからない距離でしかも、残し量＋工
具半径＋工具取り代×ｎ（ｎ≧１）オフセットした線Ｐ
を求める。

【００３８】このとき、凸コーナーでは円弧を挿入し、
凹部の縮退形状は除去する。次に前記オフセット線Ｐの
内側へ工具取り代ｄの距離でオフセットを繰り返し工具
軌跡Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、・・・を作成する。

【００３９】なお、凹コーナー部７については円弧を内
側へ工具取り代ｄの距離でオフセットし、工具軌跡Ｌ
４、Ｌ５を作成する。エアカット部Ｅを除去し、また、
各工具軌跡のアプローチ部ＡＰおよびリトラクト部Ｒに
は円弧処理が施される。

【００４０】上記第２実施形態の工具経路作成方法は、
素材形状ＭＳの外側に工具半径分だけオフセットさせた
素材オフセット線Ｍを求め、該オフセット線Ｍにかから
ない距離で製品外形線ＰＳの外側へオフセットした製品
オフセット線Ｐを求め、このとき凸コーナー部において
は円弧が挿入され、凹部の縮退形状が除去され、前記製
品オフセット線Ｐの内側に取り代の距離でオフセットを
繰り返し複数の工具経路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３を作成し、最
も内側の取り代オフセット線Ｌ３による加工後の形状を
素材形状として工具半径分外へオフセットした線を求
め、同様の手順によって凹コーナー部７に関する工具経
路を作成し、工具経路による加工残り形状を素材形状と
して更新し、以下削り残し形状が無くなるまで同様の手
順を繰り返し、エアカット部Ｅは除去し、各工具経路の
アプローチ部ＡＰ、リトラクト部Ｒには円弧処理を施す
ので、一部に凸部および凹部を有する製品形状と素材形
状の両方に対応した取り代一定の工具経路（軌跡）の作
成を可能にし、最終製品形状に対応した取り代一定の工
具経路の作成を可能にするとともに、加工効率を向上
し、工具寿命を長くすることを可能にするという効果を
奏する。

【００４１】すなわち金型製品外形線を外側に必要量ま
で、凸コーナーでは円弧を挿入し、凹部の縮退部は除去
するようなオフセットをし、その後反対に内側へ工具取
り代分、同様なオフセットを繰り返す。このときにでき
たオフセット線を工具軌跡とすることにより、取り代一
定の工具軌跡が実現される。

【００４２】また計算上、金型製品外形線の凹部に事前
に凹Ｒをかけてから外側へオフセットしていっても、同
様な工具軌跡が得られる。

【００４３】したがって本第２実施形態の工具経路作成
方法は、非常に簡単な操作により、取り代一定でかつ金
型製品形状の凸多角形に近い形状を加工可能な工具軌跡
が得られるので、切削の送り速度を上げることが可能と
なり、加工効率の向上・工具の長寿命化が図れる。

【００４４】（第３実施形態）本第３実施形態の工具経
路作成方法について、図９を用いて説明する。

【００４５】本第３実施形態の工具経路作成方法におい
て、ポケット形状ＰＫを任意の距離内側へオフセットし
たオフセット線Ｋを作成し、このオフセット線Ｋの外側
へ取り代の距離ｄでオフセットを繰り返し工具経路Ｌ
１、Ｌ２を作成する。なお、ここでのポケット形状ＰＫ
とは、図９において紙面に対して垂直方向に凹状に切削
加工した後の製品形状の外形線を示しており、オフセッ
トの外側、内側の方向は、紙面に対して水平方向（紙面
と平行な平面内での方向）で行われている。

【００４６】次に削り残し形状である凹コーナー部Ｃ１
については、前記工具経路Ｌ２による加工後の形状を素
材形状ＡＭとし、上述した第２実施形態の凸形状の場合
の手順と同様に工具経路Ｌ３を作成する。

【００４７】作成された工具経路Ｌ３による加工後形状
を素材形状ＡＭ１とし、同様な手順で工具経路Ｌ４、Ｌ
５を作成する。作成された工具経路Ｌ５による加工後形
状を素材形状ＡＭ２とし、削り残し形状が無くなるまで
同様な手順を繰り返す。

【００４８】他の凹コーナー部Ｃ２、Ｃ３についても同
様な処理を行う。また各工具経路のアプローチ部ＡＰお
よびリトラクト部Ｒには円弧処理を施すものである。

【００４９】上記第１実施形態の工具経路作成方法は、
前記製品のポケット形状ＰＫに対応した取り代一定の工
具経路の作成を可能にするとともに、加工効率を向上
し、工具寿命を長くすることを可能にするという効果を
奏する。

【００５０】（第４実施形態）本第４実施形態の工具経
路作成方法について、図１０および図１１を用いて説明
する。

【００５１】本第４実施形態の工具経路作成方法におい
て、図１０に示されるように一点Ｏ１を中心として半径
ａの円を上半分作成し、次に前記一点Ｏ１から取り代ｄ
の半分の距離（ｄ／２）だけ移動した位置Ｏ２を中心に
して半径（ａ＋ｄ／２）の円を下半分作成し、この操作
を繰り返して接線連続の円弧補間の工具経路を作成する
ものである。

【００５２】図１０に示されるように同心円の上下の半
円を片側ずつ取り代分オフセットする。おな、上側と下
側の中心点の距離は取り代の１／２とする。以上によ
り、一筆書きでかつ、接線連続の円弧補間工具軌跡が作
成できる。また、任意のＮ角形の周長を工具取り代とす
ることにより、同様な一筆書きの円弧補間工具軌跡が作
成できる。

【００５３】すなわち図１１において、まず点Ｏ１を中
心とした上側半分の同心円を作成する。次に点Ｏ１を通
る水平線Ｈ上にて右方向（反時計回りの場合、時計回り
の場合は左方向）へ工具取り代ｄの１／２の距離だけ移
動した位置Ｏ２を中心とした下側半分の同心円を作成す
る。

【００５４】以上により、ピン角のない一筆書き可能で
かつ接線連続の円弧補間の工具軌跡が作成可能である。
なお、図１１におけるポケット形状以外（破線部分）は
除去し、アプローチ、リトラクト部へは、円弧処理を施
す。

【００５５】本第４実施形態の工具経路作成方法は、一
点Ｏ１を中心として半径ａの円を半分作成し、次に前記
一点から取り代ｄの半分の距離（ｄ／２）だけ移動した
位置Ｏ２を中心にして半径（ａ＋ｄ／２）の円を半分作
成することにより、接線連続の円弧補間の工具経路を作
成するので、簡単な操作により、取り代一定の工具経路
の作成を可能にするとともに、切削の加工速度を上げる
ことが可能になり、加工効率を向上し、工具寿命を長く
することを可能にするという効果を奏する。

【００５６】すなわち非常に簡単な操作により、取り代
一定の工具軌跡が得られる。このことにより、切削の送
り速度を上げることが可能となり、加工効率の向上、工
具の長寿命化が図れる。

【００５７】（第５実施形態）本第５実施形態の工具経
路作成方法について、図１２ないし図１６を用いて説明
する。

【００５８】本第５実施形態の工具経路作成方法におい
て、図１２に示されるように前記実施形態において、前
記円弧処理における取り代幅中央における送り速度を一
定にするものである。

【００５９】直線補間、円弧補間であっても取り代幅中
央での速度を一定にすれば、単位時間当たりの切削量が
一定となることを利用し、図１２に示されるように曲線
補間においても取り代幅中央での速度ΔＬを一定にすれ
ば、単位時間当たりの切削量を直線補間、円弧補間の単
位時間当たりの切削量に近づくことを利用し、取り代幅
中央での送り速度により工具送り速度Δｌ、Δｌ’を決
定するものである。

【００６０】従来における直線補間部と円弧補間部にお
いては、図１８に示されるように取り代が一定であって
も工具送り速度Δｌを一定にすると、単位時間当たりの
切削量が変動し（Ｓ２＞Ｓ１）、加工効率の劣化、工具
への負担が大きくなるので、現実においては、送り速度
を低下させて負荷調整実施していた。

【００６１】本第５実施形態における速度制御の流れに
ついて、図１６に示されるチヤート図に従い説明する。

【００６２】ステップ２０１において、直線かどうか判
断され、直線の場合は送り速度ｆをＦとする。直線でな
い場合は、ステップ２０２において、曲率値および工具
径が取り込まれる。

【００６３】ステップ２０３において、取り代データが
有るかどうか判断され、有る場合は以下の数１に従い制
御され、取り代データが無い場合は以下の数２に従い制
御される。

【数１】

【数２】

【００６４】図１３において、取り代中心の送り速度を
一定にすれば、単位時間当たりの切削量を一定にでき
る。そのためには、工具中心の送り速度を上記数１に従
い制御すれば可能である。

【００６５】図１４において、取り代が直線から円弧へ
変化する位置Ｐ１へ工具が移動した時に減速を開始すれ
ば、単位時間当たりの切削量を一定にできる。このとき
の工具中心Ｐ２とＰ１のｙ軸方向の距離ｈは、以下の数
３で表される。なお、減速終了位置も同様に求められ
る。

【数３】

【００６６】図１５において、取り代が不均一の場合で
も、工具の最外周の送り速度を一定にすれば、単位時間
当たりの切削量を一定に近づけることができる。そのた
めには、工具中心の送り速度を上記数２に従い制御すれ
ば可能である。上記数１において、取り代ａを０とすれ
ば数２となる。

【００６７】または簡易的に切削によって形成される直
線あるいは曲線と工具との接触点での送り速度により工
具送り速度を決定する方法および以上の機能を有するＮ
Ｃデータ作成プログラム、および制御装置である。

【００６８】上記構成より成る第５実施形態の工具経路
作成方法は、前記円弧処理における取り代幅中央におけ
る送り速度を一定にするので、取り代一定の工具軌跡に
おける単位時間当たりの切削量一定の加工を実現して、
加工効率の向上、工具への負担の低減が図れるという効
果を奏する。

【００６９】すなわち取り代一定の工具軌跡における単
位時間当たりの切削量一定の加工が実現可能であり、ま
た、取り代が一定でなくても単位時間当たりの切削量の
変動幅を抑制することも可能であり、これにより、加工
効率の向上、工具への負担の低減が図れる。

【００７０】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の工具経路作成方法の手
順を示すチャート図である。

【図２】本第１実施形態における製品形状と素材形状と
の関係を示す説明図である。

【図３】本第１実施形態における製品形状および素材形
状のオフセット線の関係を示す説明図である。

【図４】本第１実施形態における複数の工具経路の関係
を示す説明図である。

【図５】本第１実施形態における工具経路に従い切削さ
れた切削後の素材形状を示す説明図である。

【図６】本第１実施形態における切削後の素材形状の外
に設定された製品形状および素材形状のオフセット線の
関係を示す説明図である。

【図７】本第１実施形態における切削後の素材形状の外
に設定された製品形状および素材形状のオフセット線に
従う工具経路および切削後の素材形状の関係を示す説明
図である。

【図８】本発明の第２実施形態の工具経路作成方法にお
いて作成される工具経路を説明するための説明図であ
る。

【図９】本発明の第３実施形態の工具経路作成方法にお
いてポケット形状内に作成される工具経路を説明するた
めの説明図である。

【図１０】本発明の第４実施形態の工具経路作成方法の
考え方の基本を説明するための説明図である。

【図１１】本第４実施形態の工具経路作成方法において
ポケット形状内に作成される同心工具経路を説明するた
めの説明図である。

【図１２】本発明の第５実施形態の工具経路作成方法に
おける工具送り速度を一定にする考え方を説明するため
の説明図である。

【図１３】本第５実施形態における工具軌跡と取り代と
の関係を説明するための説明図である。

【図１４】本第５実施形態における直線から円弧を変化
する位置と減速開始点との位置関係を説明するための説
明図である。

【図１５】本第５実施形態における取り代が不均一な場
合の切削量との関係を説明するための説明図である。

【図１６】本第５実施形態における工具送り速度制御の
流れを示すチャート図である。

【図１７】従来の工具軌跡作成方法における金型素材形
状からオフセットさせ、移動軌跡のアプローチ部やリト
ラクト部に円弧を付ける円弧処理を説明するための説明
図である。

【図１８】従来における直線補間部と円弧補間部の工具
送り速度一定の場合の切削量の関係を説明するための説
明図である。

【符号の説明】

ＰＳ 製品形状 ＭＳ 素材形状 Ｍ 素材形状のオフセット線 Ｐ 製品形状のオフセット線 Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ 工具経路 ＡＭ 切削後の素材形状

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製品形状と素材形状を抽出し、 前記素材形状を外側に工具半径分だけオフセットさせ、 前記製品形状を前記素材形状のオフセット線上またはそ
   の外へオフセットさせ、 得られた前記製品形状のオフセット線から内側に順次オ
   フセットして、複数の工具経路を作成することを特徴と
   する工具経路作成方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記加工後の素材形状を素材形状の外側に工具半径分だ
   けオフセットさせ、 以下加工残し形状が無くなるまでまたは取り代が確保で
   きなくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返すことを特
   徴とする工具経路作成方法。
3. 【請求項３】 一部に凹部を有する製品形状と素材形状
   を抽出し、 前記素材形状を外側に工具半径分だけオフセットさせ、 前記製品形状を前記素材形状のオフセット線上またはそ
   の外へオフセットさせ、 得られた前記製品形状のオフセット線から内側に最大取
   り代、残し量を考慮して順次オフセットして、複数の工
   具経路を作成し、 前記作成された工具経路より切削が行われた後の素材形
   状を求め、 前記切削後の素材形状を素材形状の外側に工具半径分だ
   けオフセットさせ、 以下削り残し形状が無くなるまでまたは取り代が確保で
   きなくなるまで、工具径を適宜変えて繰り返すことを特
   徴とする工具経路作成方法。
4. 【請求項４】 素材形状の外側に工具半径分だけオフセ
   ットさせた素材オフセット線を求め、 該オフセット線にかからない距離で製品外形線の外側へ
   オフセットした製品オフセット線を求め、 このとき凸コーナー部においては円弧が挿入され、凹部
   の縮退形状が除去され、 前記製品オフセット線の内側に取り代の距離でオフセッ
   トを繰り返し複数の工具経路を作成し、 最も内側の取り代オフセット線による加工後の形状を素
   材形状として工具半径分外へオフセットした線を求め、 同様の手順によって凹コーナー部に関する工具経路を作
   成し、 工具経路による加工残り形状を素材形状として更新し、 以下削り残し形状が無くなるまで同様の手順を繰り返す
   ことを特徴とする工具経路作成方法。
5. 【請求項５】 ポケット形状を任意の距離内側へオフセ
   ットしたオフセット線を作成し、 該オフセットの外側へ取り代の距離でオフセットを繰り
   返し工具経路を作成し、 次に削り残し形状である凹コーナー部については、工具
   経路による加工後の形状を素材形状とし、複数の工具経
   路を作成し、 作成された工具経路による加工後形状を素材形状とし、
   同様な手順で工具経路を作成し、 作成された工具経路による加工後形状を素材形状とし、
   削り残し形状が無くなるまで同様な手順を繰り返し、 他の凹コーナー部についても同様な処理を行い、 また各工具経路のアプローチおよびリトラクト部には円
   弧処理を施すことを特徴とする工具経路作成方法。
6. 【請求項６】 請求項５において、 一点を中心として半径ａの円を半分作成し、 次に前記一点から取り代ｄの半分の距離（ｄ／２）だけ
   移動した位置を中心にして半径（ａ＋ｄ／２）の円を半
   分作成することにより、 接線連続の円弧補間の工具経路を作成することを特徴と
   する工具経路作成方法。
7. 【請求項７】 請求項４または請求項５において、 前記円弧処理における取り代幅中央における送り速度を
   一定にすることを特徴とする工具経路作成方法。
8. 【請求項８】 製品形状と素材形状を抽出し、 前記素材形状を外側に工具半径分だけオフセットさせ、 前記製品形状を前記素材形状のオフセット線上またはそ
   の外へオフセットさせ、 得られた前記製品形状のオフセット線から内側に順次オ
   フセットして、複数の工具経路を作成し、 前記作成された工具経路に従い加工を行うことを特徴と
   する加工方法。