JP2002157007A - 加工データ作成方法及び加工データ作成方法を記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、加工データ作成方法及び加工デー
タ作成方法を記録した記録媒体に関し、特に５軸以上の
多軸のＮＣ切削装置に適用して、微小な凹凸等の発生を
防止して、従来に比して仕上がり精度を向上する。 【解決手段】 本発明は、切削用カッターパス毎に、工
具と、工具が加工目標面と成す角度とによる一定回転速
度で切削加工するように加工データを生成する。また切
削用カッターパス毎に、接線ベクトルが所定の象限にの
み分布するように傾きを設定し、各切削用カッターパス
をこの傾きによる一定の傾きで切削するように加工デー
タを生成する。さらに切削用カッターパスの連続する方
向における工具軸の傾きが徐々に変化するように設定
し、この傾きによる一定値で各切削用カッターパスを加
工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工データ作成方
法及び加工データ作成方法を記録した記録媒体に関し、
特に５軸以上の多軸のＮＣ切削装置により切削加工する
場合に適用することができる。本発明は、切削用カッタ
ーパス毎に、最適な回転速度による一定速度で切削加工
するように加工データを生成することにより、また切削
用カッターパス毎に、接線ベクトルが所定の象限にのみ
分布するように傾きを設定し、各切削用カッターパスを
この傾きによる一定の傾きで切削することにより、また
加工対象に対する工具軸の傾きが徐々に変化するように
設定し、このようにして設定した傾きによる一定値で各
切削用カッターパスを加工することにより、微小な凹凸
等の発生を防止して、従来に比して仕上がり精度を向上
することができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、２．５軸、３軸のＮＣ切削装置に
おいては、加工対象と工具との相対的な位置関係をｘ軸
方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向に変位させて工具を駆動する
ことにより、金型等を切削加工できるようになされてい
る。これに対して５軸のＮＣ切削装置においては、図１
９に示すように、このようなｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸
方向の変位に加えて、加工対象に対する工具の相対的な
傾きを変位させて、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸について
も、ｘ平面に平行なＡ方向及びｙ平面に平行なＢ方向に
変位させることができるようになされている。

【０００３】これにより５軸の切削装置による切削加工
においては、例えば加工対象の加工目標面に対して常に
工具を垂直に保持するように、Ａ方向及びＢ方向の傾き
を制御しながら、カッターパスに従ってｘ軸方向、ｙ軸
方向、ｚ軸方向の座標を変化させることにより、複雑な
形状を切削加工できるようになされている。

【０００４】このため従来、この種の切削装置を駆動す
る加工データ（すなわちＮＣデータである）の作成にお
いては、加工目標の形状データより加工目標面上にカッ
ターパスを設定した後、このカッターパス上で加工目標
面の法線方向を順次検出し、この法線方向よりＡ方向及
びＢ方向のデータを生成するようになされている。さら
にこのようにして作成した複数の切削用カッターパス
を、加工目標面より離間した接続用のカッターパスによ
り順次接続して全体のカッターパスを生成し、このカッ
ターパスで工具が移動するように加工データを生成する
ようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのように作
成された加工データにより５軸等の多軸による切削装置
を駆動して金型等を作成した場合、金型に微小な凹凸等
が発生する場合があり、これにより仕上がり精度が未だ
不十分な問題があった。

【０００６】このような微小な凹凸等の発生を防止し
て、従来に比して仕上がりの精度を向上することができ
れば、その分、手作業等による仕上げ加工を簡略化し、
さらには省略できると考えられる。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、５軸等の多軸による切削加工において、従来に比し
て仕上がり精度を向上することができる加工データ作成
方法及び加工データ作成方法を記録した記録媒体を提案
しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、物品の形状を示す形状デ
ータに基づいて、ＮＣ切削装置の加工データを作成する
加工データ作成方法に適用して、前記形状データより、
加工目標面に沿った複数の切削用カッターパスを作成す
るステップと、工具を前記加工目標面から遠ざけて移動
させた後、前記加工目標面に近づける工具移動用カッタ
ーパスにより、前記切削用カッターパスを順次接続して
全体のカッターパスを生成するステップと、前記全体の
カッターパスで工具が移動するように、前記加工データ
を作成するデータ生成ステップとを有し、前記データ生
成ステップは、少なくとも前記工具と、前記工具が前記
加工目標面と成す角とに応じて、前記切削用カッターパ
ス毎に、前記工具の一定速度による回転速度を計算する
回転速度計算のステップと、少なくとも前記切削用カッ
ターパスにより切削加工を開始する時点で、それぞれ前
記一定速度により工具が回転しているように、かつ前記
切削用カッターパスで工具の回転速度を前記一定速度に
保持するように、前記加工データを設定するデータ設定
のステップとを有するようにする。

【０００９】また請求項２の発明においては、請求項１
に構成において、前記回転速度計算のステップは、前記
切削用カッターパス毎に、前記切削用カッターパスの各
部位における最適な回転速度の平均値を前記一定速度に
設定する。

【００１０】また請求項３の発明においては、請求項１
又は請求項２の構成において、前記回転速度計算のステ
ップは、前記加工目標面より前記工具を遠ざける時点
で、前記工具の回転速度の切り換えコマンドを発行する
ように、前記加工データを設定する。

【００１１】また請求項４の発明においては、物品の形
状を示す形状データに基づいて、ＮＣ切削装置の加工デ
ータを作成する加工データ作成方法に適用して、前記形
状データより、加工目標面に沿った複数の切削用カッタ
ーパスを作成するステップと、工具を前記加工目標面か
ら遠ざけて移動させた後、前記加工目標面に近づける工
具移動用カッターパスにより、前記切削用カッターパス
を順次接続して全体のカッターパスを生成するステップ
と、前記全体のカッターパスで工具が移動するように、
前記加工データを作成するデータ生成ステップとを有
し、前記データ生成ステップは、前記切削用カッターパ
スの各部位の接線ベクトルが前記ＮＣ切削装置における
ＸＹＺ座標空間の１つの象限に分布する前記加工対象の
傾きの範囲である象限突起回避範囲の傾きを、前記切削
用カッターパス毎に計算する象限突起回避範囲の検出ス
テップと、前記切削用カッターパス毎に、前記象限突起
回避範囲の傾きの範囲で、前記工具又は前記加工対象の
傾きを一定値の傾きによる象限突起回避の傾きに設定す
る象限突起回避の傾き設定ステップとを有し、前記切削
用カッターパス毎に、前記工具又は前記加工対象の傾き
を、前記象限突起回避の傾きによる一定値に保持して前
記加工データを生成する。

【００１２】また請求項５の発明においては、請求項４
の構成において、前記象限突起回避の傾き設定ステップ
は、加工対象に対する工具軸の傾きが、連続する前記切
削用カッターパスで徐々に変化するように、前記切削用
カッターパス毎に、前記象限突起回避の傾きを設定す
る。

【００１３】また請求項６の発明においては、請求項４
又は請求項５の構成において、前記象限突起回避の傾き
設定ステップが、前記工具と前記加工目標面との成す角
が前記工具に応じた所定の範囲の角度となるように、前
記切削用カッターパス毎に、前記象限突起回避の傾きを
設定する。

【００１４】また請求項７の発明においては、物品の形
状を示す形状データに基づいて、ＮＣ切削装置の加工デ
ータを作成する加工データ作成方法に適用して、前記形
状データより、加工目標面に沿った複数の切削用カッタ
ーパスを作成するステップと、工具を前記加工目標面か
ら遠ざけて移動させた後、前記加工目標面に近づける工
具移動用カッターパスにより、前記切削用カッターパス
を順次接続して全体のカッターパスを生成するステップ
と、前記全体のカッターパスで工具が移動するように、
前記加工データを作成するデータ生成ステップとを有
し、前記データ生成ステップは、連続する前記切削用カ
ッターパスで加工対象に対する工具軸の傾きが徐々に変
化するように、前記切削用カッターパス毎に、前記工具
又は前記加工対象の傾きを計算する連続的な傾き計算ス
テップを有し、前記切削用カッターパス毎に、前記工具
又は前記加工対象の傾きを前記連続的な傾きによる一定
値に保持して前記加工データを生成する。

【００１５】また請求項８の発明においては、請求項７
の構成において、前記データ生成ステップは、前記工具
と前記加工目標面との成す角が前記工具に応じた所定の
範囲の角度となるように、前記切削用カッターパス毎
に、前記連続的な傾きを設定する。

【００１６】また請求項９の発明においては、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６、請求項７又は請求項８の構成において、前記データ
生成ステップは、前記工具又は前記加工対象を傾けるこ
とによる工具先端の位置決め精度が、座標軸に沿った方
向への前記工具又は前記加工対象の移動精度に対応する
精度となるように、前記傾きによる加工データを生成す
る。

【００１７】また請求項１０の発明においては、加工デ
ータ作成方法を記録した記録媒体に適用して、請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６、請求項７、請求項８又は請求項９に記載の加工デー
タ作成方法を記録してなるようにする。

【００１８】請求項１の構成によれば、加工データ作成
方法に適用して、データ生成ステップが、少なくとも前
記工具と、前記工具が前記加工目標面と成す角とに応じ
て、前記切削用カッターパス毎に、前記工具の一定速度
による回転速度を計算する回転速度計算のステップと、
少なくとも前記切削用カッターパスにより切削加工を開
始する時点で、それぞれ前記一定速度により工具が回転
しているように、かつ前記切削用カッターパスで工具の
回転速度を前記一定速度に保持するように、前記加工デ
ータを設定するデータ設定のステップとを有することに
より、切削途中での回転速度の切り換えを回避して、工
具と、前記工具が前記加工目標面と成す角に応じて設定
された一定速度により、各切削用カッターパスを切削す
ることができる。これにより切削中の回転速度の切り換
えによる微細な凹凸の発生を回避して、かつ適切な回転
速度による綺麗な切削加工を実行でき、その分、従来に
比して仕上がりの精度を向上することができる。

【００１９】また請求項２の構成によれば、請求項１の
構成において、前記回転速度計算のステップが、前記切
削用カッターパス毎に、前記切削用カッターパスの各部
位における最適な回転速度の平均値を前記一定速度に設
定することにより、簡易な処理で最適な回転速度を設定
することができる。

【００２０】また請求項３の発明においては、請求項１
又は請求項２の構成において、前記回転速度計算のステ
ップが、加工目標面より工具を遠ざける時点で、工具の
回転速度の切り換えコマンドを発行するように、加工デ
ータを設定することにより、十分に時間的な余裕のある
時点で最適な回転速度への切り換えを指示することがで
き、切削用カッターパスにより切削加工を開始する時点
で、確実に所望の回転速度により工具を回転させること
ができる。

【００２１】また請求項４の構成によれば、加工データ
作成方法に適用して、前記データ生成ステップが、前記
切削用カッターパスの各部位の接線ベクトルが前記ＮＣ
切削装置におけるＸＹＺ座標空間の１つの象限に分布す
る前記加工対象の傾きの範囲である象限突起回避範囲の
傾きを、前記切削用カッターパス毎に計算する象限突起
回避範囲の検出ステップと、前記切削用カッターパス毎
に、前記象限突起回避範囲の傾きの範囲で、前記工具又
は前記加工対象の傾きを一定値の傾きによる象限突起回
避の傾きに設定する象限突起回避の傾き設定ステップと
を有し、前記切削用カッターパス毎に、前記工具又は前
記加工対象の傾きを、前記象限突起回避の傾きによる一
定値に保持して前記加工データを生成することにより、
象限突起の発生原因を有効に回避して切削加工すること
ができる。これにより象限突起による微細な凹凸を防止
して、従来に比して仕上がりの精度を向上することがで
きる。

【００２２】また請求項５の構成によれば、請求項４の
構成において、前記象限突起回避の傾き設定ステップ
が、加工対象に対する工具軸の傾きが、連続する前記切
削用カッターパスで徐々に変化するように、前記切削用
カッターパス毎に、前記象限突起回避の傾きを設定する
ことにより、さらに切削用カッターパス間で工具軸の急
激な傾きの変化により発生する微細な凹凸を防止するこ
とができる。

【００２３】また請求項６の構成によれば、請求項５の
構成において、前記象限突起回避の傾き設定ステップ
が、前記工具と前記加工目標面との成す角が前記工具に
応じた所定の範囲の角度となるように、前記切削用カッ
ターパス毎に、前記象限突起回避の傾きを設定すること
により、工具の最適な位置に切削点を設定して切削加工
することができ、これによりさらに一段と仕上がり精度
を向上することができる。

【００２４】また請求項７の構成によれば、加工データ
作成方法に適用して、前記データ生成ステップが、連続
する前記切削用カッターパスで加工対象に対する工具軸
の傾きが徐々に変化するように、前記切削用カッターパ
ス毎に、前記工具又は前記加工対象の傾きを計算する連
続的な傾き計算ステップを有し、前記切削用カッターパ
ス毎に、前記工具又は前記加工対象の傾きを前記連続的
な傾きによる一定値に保持して前記加工データを生成す
ることにより、切削用カターパス間で工具軸の傾きを急
激に変化させて発生する微細な凹凸の発生を防止するこ
とができる。従ってその分、従来に比して仕上がり精度
を向上することができる。

【００２５】また請求項８の構成によれば、請求項７の
構成において、前記データ生成ステップが、前記工具と
前記加工目標面との成す角が前記工具に応じた所定の範
囲の角度となるように、前記切削用カッターパス毎に、
前記連続的な傾きを設定することにより、工具の最適な
位置に切削点を設定して切削加工することができ、これ
によりさらに一段と仕上がり精度を向上することができ
る。

【００２６】また請求項９の構成によれば、請求項１、
請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、
請求項７又は請求項８の構成において、データ生成ステ
ップが、工具又は加工対象を傾けることにより工具先端
の位置決め精度が、座標軸に沿った方向への工具及び加
工対象の移動精度に対応する精度となるように、傾きに
よる加工データを生成することにより、工具軸又は加工
対象を傾けたことによる誤差が座標軸に沿った方向への
移動における誤差に対応するように設定することができ
る。従って、その分、工具軸又は加工対象を傾けたこと
による相対的な大きな誤差の発生を防止して、微細な凹
凸の発生を防止することができ、仕上がり精度を向上す
ることができる。

【００２７】また請求項１０の構成によれば、加工デー
タ作成方法を記録した記録媒体に適用して、請求項１、
請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、
請求項７、請求項８又は請求項９に記載の加工データ作
成方法を記録することにより、従来に比して仕上がり精
度を向上してなる加工データ作成方法を記録した記録媒
体を得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２９】（１）実施の形態の構成 図２は、本発明の実施の形態に係るＣＡＭシステムを示
すブロック図である。このＣＡＭシステム１は、オンラ
イン、フロッピー（登録商標）ディスク等を介して、Ｃ
ＡＤ等により作成された形状データＤ１を受け、この形
状データＤ１により金型加工用の加工データＤ３を生成
する。

【００３０】ここでこのＣＡＭシステム１において、加
工データ作成装置２は、コンピュータにより構成され、
表示装置３を介してメッセージを表示すると共に、キー
ボード、マウス等である入力装置４を介してオペレータ
の入力を受け付け、これにより対話形式で加工の条件を
受け付ける。さらにこの受け付けた加工の条件に応じて
形状データＤ１より工具干渉を防止してなるカッターパ
スのデータを作成し、このカッターパスのデータよりＮ
Ｃ装置の制御用データである加工データＤ３を生成す
る。

【００３１】このとき加工データ作成装置２は、オペレ
ータの指示に応じて、３軸の切削加工装置用のＮＣデー
タに代えて、５軸の切削加工装置用の加工データＤ３を
生成する。加工データ作成装置２は、このようにして作
成した加工データＤ３をオンライン、フロッピーディス
ク、又は紙テープにより５軸のＮＣ切削装置に供給し、
形状データＤ１による形状を切削加工するようになされ
ている。

【００３２】図３は、加工データＤ３により作成するカ
ッターパスの説明に供する略線図である。加工データ作
成装置２は、加工目標面上における工具先端の軌跡を示
すカッターパスＬ１と、この工具先端のカッターパスＬ
１に対応する工具中心の軌跡を示すカッターパスＬ２と
を例えばパラメータ線により生成する。

【００３３】加工データ作成装置２は、図３に示す例に
おいては、オペレータの指定した工具半径Ｒ、加工精度
に応じて、加工データＤ３により表される面形状を所定
の面により順次切り取った際に、これらの各面と加工目
標面との交線を座標値ｘ０，ｙ０，ｚ０の連続により定
義し、又は所定の関数により定義し、工具先端のカッタ
ーパスＬ１を生成する。さらにこの工具先端のカッター
パスＬ１について、加工目標面の法線方向に、工具半径
Ｒの分だけ座標値をオフセットさせ、これによりオフセ
ットさせた座標値ｘ，ｙ，ｚの連続等により工具中心の
カッターパスＬ２を生成する。

【００３４】なお以下において、このようなカッターパ
スを定義する座標値ｘ，ｙ，ｚ、ｘ０，ｙ０，ｚ０、以
下の説明におけるｘ、ｙ、ｚ座標空間、各座標軸は、特
に言及する場合等を除いて、工具の回転中心軸（以下、
工具軸と呼ぶ）又は加工対象が何ら傾けられていない状
態での座標空間によるものである。またｘ平面及びｙ平
面内ににおける工具軸の傾きをそれぞれＡ及びＢにより
表して説明する。ちなみにこの実施の形態において、カ
ッターパスＬ１及びＬ２の生成に供される工具であっ
て、切削加工に供される工具は、ボールエンドミルであ
る。

【００３５】加工データ作成装置２は、オペレータによ
りこれらカッターパスＬ１及びＬ２から５軸のＮＣ切削
装置による加工データＤ３を生成する旨の指示が得られ
ると、所定のメニューを提示してオペレータの設定を受
け付け、この設定によりこれらカッターパスＬ１及びＬ
２から加工データＤ３を生成する。

【００３６】加工データ作成装置２は、この設定によ
り、工具軸の傾きをオペレータが指定するのか、又は自
動的に設定するかの選択を受け付ける。また工具軸の傾
きをオペレータが指定する場合には、その指定の角度を
受け付ける。これに対して工具軸の傾きを自動的に設定
する場合には、何れの条件を優先して設定するかの選択
を受け付ける。ここで加工データ作成装置２は、象限突
起の回避、むしれの回避の何れを優先的に回避するかの
設定を受け付ける。

【００３７】ここで象限突起は、図４において符号Ｅに
より部分的に拡大して示すように、例えば曲面等の切削
加工において、工具に対して曲面が凸形状となっている
場合に、またこれとは逆に工具に対して曲面が凹形状と
なっている場合等に、この凸形状の最も先端の部位及び
凹形状の最も奥まった部位に発生する微細な突起、段差
である。象限突起は、各軸方向への工具の移動方向が切
り換わることにより発生するものであり、この図４に示
す場合においては、工具の上下方向の移動が切り換わる
ことにより発生するものである。

【００３８】これに対してむしれは、例えば工具軸を垂
直に保持して平坦な面を切削加工した場合等に発生する
加工面の微細な凹凸である。このむしれは、図５に示す
ように、工具軸Ｏの延長線上では、工具の周速度が０で
あることにより、工具軸Ｏの延長線上が切削点になるよ
うに工具の傾きを設定して切削加工すると発生する。こ
のむしれは、工具軸Ｏより遠ざかった部位を切削点Ｐ１
に設定すれば、工具軸Ｏより遠ざかった分、周速度が増
大すること等により、このようなむしれの発生を防止す
ることができる。この場合、図６に示すように、水平面
を加工目標面に設定している場合には、この加工目標面
の法線方向に対して、切削点Ｐ１と工具中心との成す角
度θの分だけ工具軸Ｏを傾けて、このようなむしれを防
止することができる。

【００３９】加工データ作成装置２は、オペレータによ
るこのような設定に従って、カッターパスＬ１及びＬ２
から５軸のＮＣ切削装置による加工データＤ３を生成す
る。図１は、加工データ作成装置２におけるこの加工デ
ータＤ３の生成手順を示すフローチャートである。加工
データ作成装置２は、この処理手順において、ステップ
ＳＰ１からステップＳＰ２に移り、ここで工具軸の傾き
がオペレータにより指定されているか否か判断する。こ
こでオペレータによる事前の入力で工具軸の傾きが指定
されている場合、加工データ作成装置２は、ステップＳ
Ｐ３に移り、各カッターパスで最適な回転速度の平均値
を計算する。なおこの場合の１本のカッターパスは、加
工対象の切削加工面の沿った連続する１つのパスであ
り、最終的なＮＣデータによる加工において、工具のア
プローチ後、このアプローチに対応するリリースまでの
軌跡を意味するものである。

【００４０】すなわち図７に示すように、工具軸Ｏの傾
きを一定値に保持して曲面を切削加工する場合、曲面の
各部位の傾きに応じて工具軸Ｏから切削点Ｐ１の距離ｄ
１が変化し、工具を一定の回転速度により回転駆動した
場合でも、この距離ｄ１が変化する分、曲面の各部位で
切削点Ｐ１の周速度Ｖが変化する。なおここで切削点Ｐ
１は、加工目標面が工具と接する点である。またこの図
７は、カッターパスＬ２と平行な面内方向に、工具軸Ｏ
をＺ軸方向から所定角度θＡだけ傾けて切削加工する場
合を示すものである。

【００４１】これに対して切削装置では、凹凸等の無い
綺麗で、かつ精度の高い切削面を得るために、切削量、
工具、ワークの材料等に応じて切削点Ｐ１の周速度Ｖを
最適値に設定することが必要になる。従ってこのように
工具軸Ｏを一定値に保持して曲面を切削加工する場合の
ように、曲面の各部位で、工具軸Ｏから切削点Ｐ１まで
も距離ｄが種々に変化する場合に、曲面の各部位で最適
な条件により切削加工するためには、工具の回転速度ｖ
を曲面の各部位で変化させることが必要になる。

【００４２】ところがこのように曲面の各部位で工具の
回転速度ｖを適宜変化させると、却って微細な凹凸が発
生することが判った。これは回転速度の切り換えを加工
データにより指示した場合でも、切削装置において、回
転速度の切り換えをスムーズかつ迅速に実行できないた
めと考えられる。

【００４３】このためこの実施の形態では、１本のカッ
ターパスについて、最適な回転速度の平均値を計算し、
この平均値を基準にして各カッターパス毎に、一定値に
よる工具の最適な回転速度を設定する。さらに図８に示
すように、各カッターパスＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、…
…、Ｌ２Ｈ毎に、このようにして設定した最適な回転速
度により工具の回転速度を一定値に保持して切削加工す
るように、加工データを生成する。さらに各カッターパ
スＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈの切削開始時
においては、指示した回転速度により工具が回転してい
るように、十分な時間的な余裕を持って工具の回転速度
を切り換える。

【００４４】加工データ作成装置２は、例えば、各カッ
ターパスＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈ毎に、
各部位の法線ベクトル（この場合は、カッターパスＬ１
Ａ、Ｌ１Ｂ、Ｌ１Ｃ、……、Ｌ１Ｈの各座標より、対応
するカッターパスＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２
Ｈの各座標を結ぶベクトルである）を検出し、各法線ベ
クトルと指定された工具軸の傾きとにより、カッターパ
スＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈの各部位にお
いて、工具中心と切削点Ｐ１とを結ぶ線分Ｋ１が工具軸
Ｏと成す角度θ１（図７）を計算する。

【００４５】さらに加工データ作成装置２は、カッター
パスＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈ毎に、これ
ら角度θ１の最大値及び最小値を検出する。さらにこの
最大値及び最小値より図示しないデータベースの記録を
アクセスする。ここでこのデータベースは、工具毎に、
このような角度θ１に対する最適な回転速度を記録した
データベースである。これにより加工データ作成装置２
は、工具と、工具が加工目標面と成す角度θ１に応じ
て、各カッターパス毎に、工具の一定速度による回転速
度を計算するようになされている。

【００４６】具体的に加工データ作成装置２は、データ
ベースのアクセスにより、各カッターパスＬ２Ａ、Ｌ２
Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈ毎に、最適な回転速度の最大
値及び最小値を検出する。さらに加工データ作成装置２
は、このようにして検出した回転速度の最大値及び最小
値を平均値化し、この平均値を各カッターパスＬ２Ａ、
Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈにおける工具の回転速度
に設定する。

【００４７】このようにしてカッターパスＬ２Ａ、Ｌ２
Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈ毎に一定速度による最適な回
転速度を設定すると、加工データ作成装置２は、続いて
ステップＳＰ４に移り、リリースＬＳ、リフトＬＬ、ア
プローチＬＡ等による、加工目標面より工具を離間させ
てなる接続用カッターパスにより、切削用のカッターパ
スＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……、Ｌ２Ｈを順次接続し
て連続する工具の移動を示す加工データＤ３を作成す
る。このとき加工データ作成装置２は、アプローチを終
了した時点で確実に指示した回転速度で工具が回転して
いるように、また各カッターパスＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２
Ｃ、……、Ｌ２Ｈでは、このようにして切り換えた回転
速度による一定速度により切削加工するように加工デー
タＤ３を生成する。

【００４８】具体的に、加工データ作成装置２は、この
ような回転速度の切り換えに対する時間的な余裕が最も
大きな時点であり、かつ切削目標面に何ら影響を与えな
い時点であるリフト時点で回転速度の変更を指示するよ
うに加工データＤ３を生成する。またこのときオペレー
タにより指定された傾きにより工具軸を設定するように
加工データＤ３を作成する。

【００４９】このようにして加工データＤ３を作成する
と、加工データ作成装置２は、ステップＳＰ５に移って
この処理手順を終了する。

【００５０】これに対してオペレータにより工具軸の傾
きが指定されていない場合、加工データ作成装置２は、
ステップＳＰ２において否定結果が得られることによ
り、図９のステップＳＰ６に移る。加工データ作成装置
２は、ここで各パスの象限突起回避範囲を検出する。

【００５１】ここで加工データ作成装置２は、カッター
パスＬ１Ａ、Ｌ１Ｂ、……毎に、又はカッターパスＬ２
Ａ、Ｌ２Ｂ、……毎に、カッターパスの各部位における
接線ベクトルを検出する。

【００５２】加工データ作成装置２は、続いて各カッタ
ーパス毎に、接線ベクトルが１つの象限に分布してなる
座標軸の傾きの範囲を検出する。このとき加工データ作
成装置２は、ＮＣ切削装置における座標軸によりこれら
の傾きを検出する。これにより加工データ作成装置２
は、カッターパスの各部位の接線ベクトルがＮＣ切削装
置におけるＸＹＺ座標空間の１つの象限に分布する加工
対象の傾きの範囲である象限突起回避範囲の傾きを、切
削用カッターパス毎に計算するようになされている。

【００５３】図１０及び図１１は、この加工データ作成
装置２における処理の説明に供する特性曲線図であり、
１つのカッターパスについての接線ベクトルをＸＺ平面
に投影して示すものである。加工データ作成装置２は、
それぞれＸ軸及びＹ軸を回転中心にしてなる傾きの範囲
を検出する。

【００５４】なお加工データ作成装置２は、それぞれＸ
軸及びＹ軸を回転中心に工具軸又はワークを傾けても、
ＮＣ切削装置におけるＸＹＺ座標空間の１つの象限に分
布するように接線ベクトルを設定できないカッターパス
が存在する場合、その旨、記録に残して続く処理を実行
する。

【００５５】このようにしてカッターパスＬ１Ａ、Ｌ１
Ｂ、……毎に、又はカッターパスＬ２Ａ、Ｌ２Ｂ、……
毎に、象限突起回避範囲を検出すると、加工データ作成
装置２は、続くステップＳＰ７において、オペレータが
設定した切削の条件によりむしれを回避する範囲を検出
する。加工データ作成装置２は、オペレータの指定した
工具の種類、工具の大きさ、切削速度、加工精度に応じ
て、図示しないデータベースの記録をアクセスしてこの
範囲を検出することにより、このむしりを回避できる範
囲として切削加工に最適な工具軸の傾きθの範囲を検出
する。

【００５６】すなわち図１２に示すように、この種の切
削加工においては、工具軸Ｏより所定の角度θ２だけ遠
ざかった箇所が切削点になるように工具軸を傾けること
により、むしりを防止することができる。しかしなが
ら、工具の寿命を延ばして効率的な切削加工等を実行す
る為には、さらに工具軸より遠ざかった角度θ３から所
定の角度範囲Δθに切削点を設定するとが望まれる。こ
の実施の形態では、このような角度範囲Δθに切削点を
設定可能な工具軸の傾きを最適な工具軸の傾きとする。

【００５７】加工データ作成装置２は、各カッターパス
毎に、各カッターパスの各部位で法線ベクトルを検出す
る。図１３は、このようにして検出した法線ベクトルの
うちＸＺ平面上の法線ベクトルを示す特性曲線図であ
る。加工データ作成装置２は、続いて各カッターパス毎
に、この法線ベクトルが最適な傾きの範囲Δθに分布し
てなる座標軸の傾きの範囲を検出する。このとき加工デ
ータ作成装置２は、ＮＣ切削装置における座標軸により
これらの傾きを検出する。これらにより加工データ作成
装置２は、工具中心を中心とした単位長さの球状の面に
おいて、工具軸Ｏを中心にしたリング状の領域（角度Δ
θの領域である）内に法線ベクトルが分布してなる傾き
をＸ軸及びＹ軸を中心にした角度による検出する。

【００５８】なお加工データ作成装置２は、それぞれＸ
軸及びＹ軸を回転中心にして傾けても、このようなリン
グ状の領域内に法線ベクトルを配置できないカッターパ
スが存在する場合、その旨、記録に残して続く処理を実
行する。

【００５９】このようにして各カッターパス毎に、むし
れ回避の範囲を検出すると、加工データ作成装置２は、
ステップＳＰ８に移り、各カッターパスを特定する変数
ｉを値１に設定する。続いて加工データ作成装置２は、
ステップＳＰ９に移り、変数ｉにより特定されるカッタ
ーパスについて、ステップＳＰ６で検出した象限突起回
避範囲と、ステップＳＰ７で検出したむしれ回避範囲と
で重複した範囲が存在するか否か判断する。かくするに
つき、このような重複の範囲は、この範囲に工具軸の傾
き又はワークの傾きを設定した場合に、象限突起を回避
でき、かつ工具に対して最適な位置に切削点を設定して
切削加工できる範囲である。この場合加工データ作成装
置２は、ステップＳＰ１０に移り、この重複範囲を傾き
の設定範囲に設定した後、ステップＳＰ１１に移る。

【００６０】これに対してステップＳＰ９で否定結果が
得られると、ステップＳＰ１２に移り、ここでオペレー
タがむしれ回避の優先を指示したか否か判断する。ここ
で肯定結果が得られると、加工データ作成装置２は、ス
テップＳＰ１３に移り、ここでむして回避範囲を傾きの
設定範囲に設定した後、ステップＳＰ１１に移る。

【００６１】これに対してステップＳＰ１２で否定結果
が得られると、加工データ作成装置２は、ステップＳＰ
１４に移り、象限突起回避範囲を傾きの設定範囲に設定
してステップＳＰ１１に移る。

【００６２】なお加工データ作成装置２は、このように
して傾きの設定範囲を設定するカッターパスについて、
ステップＳＰ６で象限突起回避範囲を検出できなかった
場合であって、ステップＳＰ７でむしれ回避範囲を検出
できた場合、このむしれ回避範囲を傾きの設定範囲に設
定してステップＳＰ１１に移る。またこれとは逆に、ス
テップＳＰ６で象限突起回避範囲を検出できた場合であ
って、ステップＳＰ７でむしれ回避範囲を検出できなか
った場合、象限突起回避範囲を傾きの設定範囲に設定す
る。またこれら２つの範囲の何れも設定できなかった場
合、加工データ作成装置２は、何れの傾きにも設定可能
なように、傾きの設定範囲を設定する。

【００６３】加工データ作成装置２は、このようにして
１つのカッターパスについて傾きの設定範囲を設定する
と、ステップＳＰ１１において、全てのカッターパスに
ついて設定を完了したか否か判断する。ここで否定結果
が得られると、加工データ作成装置２は、ステップＳＰ
１５に移り、変数ｉをインクリメントした後、ステップ
ＳＰ９に戻る。これにより加工データ作成装置２は、順
次各カッターパス毎に、象限突起及びむしれの双方を回
避できる場合には、この回避できる範囲を傾きの設定範
囲に設定するのに対し、この双方を回避できない場合に
は、オペレータの指定に従って、象限突起又はむしれの
双方を回避できる範囲を傾きの設定範囲に設定する。ま
た象限突起又はむしれを回避できない場合には、回避可
能な方の範囲を傾きの設定範囲に設定し、象限突起及び
むしれの双方を回避できない場合には、何れの傾きにも
設定可能に傾きの設定範囲に設定する。

【００６４】このようにして傾きの設定範囲を設定する
と、加工データ作成装置２は、ステップＳＰ１１で肯定
結果が得られることにより、図１４のステップＳＰ１６
に移る。ここで加工データ作成装置２は、ステップＳＰ
１０、ＳＰ１３又はＳＰ１４で設定した傾きの設定範囲
により、連続するカッターパスで傾きが徐々にに変化す
るように、すなわち工具軸の傾きが連続するカッターパ
スで急激に変化しないように、傾きＡ及びＢを設定す
る。

【００６５】すなわち図１５に示すように、カッターパ
スの連続する方向について、加工目標面に凹凸がある場
合、この凹凸に対応するように、この方向の工具軸Ｏの
傾きθＢ１〜θＢ５を設定すると、隣り合うカッターパ
スにおける工具軸Ｏの傾きθＢ１、θＢ２、θＢ３、θ
Ｂ４……が急激に変化する部位が発生し、この部位で微
細な凹凸が発生する場合がある。なおこの図１４では、
カッターパスの連続する方向への傾きを示しているが、
このような部位の凹凸は、このようなカッターパスの連
続する方向以外の方向に工具軸の傾きが急激に変化した
場合も発生する。

【００６６】このためこの実施の形態では、図１６に示
すように、工具軸Ｏの傾きの差分値（θＢ１−θＢ
２）、（θＢ２−θＢ３）、（θＢ３−θＢ４）、……
がほぼ一定値となるように、すなわちこの方向の工具軸
Ｏの傾きθＢ１〜θＢ５が徐々に変化するように、工具
軸の傾きθＢを設定する。

【００６７】このようにして工具軸の傾きθＢ１、θＢ
２、θＢ３、……を設定すると、加工データ作成装置２
は、ステップＳＰ１７に移る。ここで加工データ作成装
置２は、ステップＳＰ３で計算したと同様にして、この
ようにして計算した工具軸の傾きにより順次各カッター
パスにおける最適な回転速度を検出する。

【００６８】さらに加工データ作成装置２は、続くステ
ップＳＰ１８において、このようにして計算した工具軸
の傾き、最適回転速度により加工データＤ３を作成した
後、ステップＳＰ５に移ってこの処理手順を終了する。
加工データ作成装置２は、この加工データＤ３を作成す
る際に、カッターパス毎に、ステップＳＰ１６で計算し
た傾きが加工対象に対する工具軸の傾きになるように、
工具又は加工対象の傾きを設定する。これにより加工デ
ータ作成装置２は、カッターパス毎に設定された象限突
起を回避できる一定値による工具軸の傾きにより、各カ
ッターパスを切削するように、加工データＤ３を作成す
る。また同様に、カッターパス毎に設定された連続する
カッターパスで連続的に変化する工具軸の傾きにより、
また同様にカッターパス毎に設定された最適な工具軸の
傾きにより、工具軸の傾きを各カッターパスで一定値に
維持して切削加工するように加工データＤ３を生成す
る。

【００６９】また図８について上述したように、リフト
開始時点で回転速度を最適な回転速度に切り換えるよう
に加工データＤ３を生成する。さらにリフトを完了した
時点で、工具又は加工対象の傾きを切り換えるコマンド
を発行し、これにより十分に安全に工具又は加工対象の
傾きを切り換えることができるようになった時点で、か
つ続くカッターパスについての切削加工を開始する時点
では、所望する工具軸の傾きにより安全に切削加工する
ことができるように、加工データＤ３を生成する。

【００７０】加工データ作成装置２は、このようにして
加工データＤ３を生成するにつき、工具又は加工対象を
傾けることによる工具先端の位置決め精度が、座標軸に
沿った方向への工具又は加工対象の移動精度に対応する
精度となるように加工データＤ３を作成し、これにより
加工精度を向上する。

【００７１】すなわちＮＣ切削装置において、座標軸に
沿った方向への移動精度は、一般的に０．００１〔ｍ
ｍ〕程度である。これに対してこの工具の移動精度に対
応する傾きの精度０．００１度により工具軸を傾ける
と、図１７に示すように、例えば工具長Ｌが２００〔ｍ
ｍ〕の場合、工具先端における位置決め精度は、０．０
０３５〔ｍｍ〕となる。これにより単に工具及び加工対
象の座標軸に沿った方向への移動精度に対応する精度に
より傾きの加工データを生成したのでは、工具軸又は加
工対象を傾けたことにより相対的に大きな誤差が発生
し、微細な凹凸が発生する恐れがある。なお図１８に示
すように、工具に代えてワーク側を傾ける構成のＮＣ装
置においては、ＮＣ装置における回転中心と切削点との
距離Ｌに応じて工具先端における位置決め精度が低下す
る。

【００７２】このため加工データ作成装置２では、この
長さＬの分、相対的に多くの有効桁数による演算処理に
より傾きに関する演算処理を実行すると共に加工データ
Ｄ３を生成し、これにより工具先端の位置決め精度が、
座標軸に沿った方向への工具及び加工対象の移動精度に
対応する精度となるように加工データＤ３を生成する。
具体的に、この実施の形態において、加工データ作成装
置２は、座標軸に沿った方向への移動と、工具軸の傾き
の変化とで、ＮＣ装置の分解能に対応する精度によりそ
れぞれ移動量及び傾き変位量を四捨五入して発生する誤
差を比較し、誤差が大きな方の四捨五入値を採用する。
さらにこのようにして採用した四捨五入値により他方の
値を計算し直す。すなわち座標軸に沿った方向への移動
精度が０．００１〔ｍｍ〕、傾きの精度が０．００１度
の場合であって、工具長Ｌが２００〔ｍｍ〕の場合、そ
れぞれ座標軸の移動、工具の傾きの変化によって四捨五
入値に発生する誤差は、工具軸を傾ける場合の方が大き
くなる。従ってこの場合、工具軸を傾ける角度を０．０
０１度未満の桁で四捨五入して工具を傾ける角度を始め
に計算する。さらに加工データ作成装置２は、この計算
した値によって、座標軸に沿った方向の移動位置を計算
し直し、０．００１〔ｍｍ〕未満の桁により四捨五入し
て移動位置を確定する。

【００７３】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、このＣＡＭシステム１では（図
２）、金型等の加工目標の形状を表す形状データＤ１が
ＣＡＤシステム等より供給され、加工データ作成装置２
における演算処理により、この形状データＤ１に基づい
てＮＣ切削装置の加工に供する加工データＤ３が生成さ
れる。ＣＡＭシステム１では、この加工データＤ３でＮ
Ｃ切削装置を駆動することにより、形状データＤ１によ
る外形形状の金型等を作成することができる。

【００７４】このようにして加工データＤ３を作成する
につき、ＣＡＭシステム１では、始めに形状データＤ１
による加工目標面に沿って、例えば一定の間隔でほぼ平
行に走るように、工具先端のカッターパスＬ１Ａ、Ｌ１
Ｂ、Ｌ１Ｃ、……と、各カッターパスＬ１Ａ、Ｌ１Ｂ、
Ｌ１Ｃ、……に対応する工具中心のカッターパスＬ２
Ａ、Ｌ２Ｂ、Ｌ２Ｃ、……とがパラメータ線等により生
成される（図３）。加工データ作成装置２では、これに
より加工目標面に沿って、実際の切削加工に供するカッ
ターパスである切削用カッターパスが生成され、さらに
加工目標面から工具を遠ざける工具移動用カッターパス
によりこれら切削用カッターパスが順次接続されて全体
のカッターパスが作成され、さらにこの全体のカッター
パスにより工具が移動するように、加工データＤ３が作
成される。

【００７５】この加工データＤ３を作成する際に、ＣＡ
Ｍシステム１では、オペレータにより５軸による加工デ
ータの作成が指示されると、工具軸の傾きを指示するデ
ータが付加されて加工データＤ３が作成され、これによ
り３軸による切削加工の場合に比して、複雑な形状を切
削加工することができる。

【００７６】ＣＡＭシステム１では、この５軸による加
工データの作成の際に、オペレータにより工具軸の傾き
が指定されている場合（図１）、この指定された傾きに
より加工データが作成される。このときＣＡＭシステム
１では、工具と、工具が加工目標面と成す角とに応じ
て、切削用カッターパス毎に、工具の一定速度による回
転速度が計算され、各カッターパス毎に、この一定の回
転速度により切削加工するように加工データＤ３が作成
される（図５〜図７）。これによりこの加工データＤ３
による切削加工においては、切削途中での工具の回転速
度の切り換えを防止して切削加工することができ、その
分、切削中の回転速度の切り換えによる微小な凹凸の発
生が防止され、従来に比して仕上がりの精度を向上する
ことができる。従ってこのような切削加工においては、
その分、手作業等による仕上げ作業を簡略化して作業の
効率を図ることができる。

【００７７】またこのときＣＡＭシステム１では、デー
タベースを検索して、この一定速度による回転速度が切
削加工に適した最適な回転速度に設定されることによ
り、これによっても従来に比して仕上がりの精度を向上
することができる。

【００７８】これらの処理において、ＣＡＭシステム１
では、各カッターパス毎に、最適な回転速度の最大値及
び最小値が検出され、さらにこれら最大値及び最小値の
平均値がこの一定の回転速度に設定される。これにより
ＣＡＭシステム１では、適切かつ簡易に、最適な回転速
度を設定することができる。

【００７９】さらに各カッターパス毎の回転速度の切り
換えが、切削目標面より遠ざかっている期間の間で、十
分な時間的な余裕を持って実行されるように加工データ
Ｄ３が生成され（図８）、これにより確実に、各カッタ
ーパスを一定の回転速度で切削加工して、高い仕上がり
精度を確保することができる。さらにこの具体的な切り
換えのタイミングが、切削目標面より工具が離間する時
点あり、かつ切削目標面に何ら影響を与えない時点であ
るリフト開始時点に設定され、これにより切削を開始す
る時点より、最適な回転速度で安定に工具を回転させて
切削加工することができる（図５）。

【００８０】これに対してオペレータにより工具軸の傾
きが指定されていない場合（図９）、ＣＡＭシステム１
では、各カッターパス毎に、各部位の接線ベクトルが切
削装置における１つの象限に分布してなる傾きが検出さ
れ（図１０及び図１１）、これによりカッターパスの延
長する方向について、いわゆる象限突起回避の傾きの範
囲がカッターパス毎に検出される。

【００８１】さらにＣＡＭシステム１では、各カッター
パス毎に、順次法線ベクトルが検出され、この法線ベク
トルを基準にして、加工目標面に対する工具軸の傾き
が、むしれを防止できる角度であって、かつ工具の寿命
を延ばして効率的な切削加工等を実行することが可能と
なる角度Δθとなる工具軸の傾きが検出される（図１２
及び図１３）。

【００８２】ＣＡＭシステム１では、これら２つの工具
軸の傾きの範囲が重複する場合には、この重複する範囲
で工具軸の傾きが設定され、加工データＤ３が作成され
る。また重複しない場合には、オペレータが優先的な処
理を指示した側の範囲により、工具軸の傾きが設定さ
れ、加工データＤ３が作成される。また象限突起回避の
範囲又はむしれ回避の範囲を設定できない場合には、設
定可能な側の範囲により加工データＤ３が作成される。
また双方とも範囲を設定できない場合には、後述する前
後のカッターパスとの間で徐々に工具軸の角度が変化す
るように、工具軸の傾きが設定される。

【００８３】これによりＣＡＭシステム１では、可能な
場合には、象限突起回避の範囲により工具軸の傾きを設
定することにより、ＮＣ切削装置において、各軸方向
へ、工具が移動方向を切り換えることなく切削加工する
ことができ、象限突起による微細な凹凸の発生を防止し
て高い精度を確保することができる（図４）。

【００８４】また同様に、可能な場合には、むしれ回避
の範囲により工具軸に傾きを設定することにより、むし
れによる微細な凹凸の発生を防止でき、その分、加工精
度を向上することができる。さらにこのとき、単にむし
れを回避できる範囲だけでなく、工具の寿命を延ばして
効率的な切削加工等を実行することが可能となる範囲に
より工具軸の角度を設定することにより、これによって
も加工精度を向上し、さらには効率良く切削加工するこ
とができる。

【００８５】このようにして加工データを作成するにつ
き、ＣＡＭシステム１では、連続するカッターパスで工
具軸の傾きが急激に変化しないように（図１４〜図１
６）、このようにして検出された各カッターパス毎の傾
きの許容範囲で、各カッターパスにおける工具軸の傾き
が設定される。またそれぞれ各カッターパスに設定され
た傾きによる一定の角度に工具軸の角度を設定して、各
カッターパスが切削加工される。

【００８６】これによりＣＡＭシステム１では、工具軸
の傾きの急激な変化による微細な凹凸の発生を防止で
き、これによっても加工精度が向上される。

【００８７】またこのように工具又は加工対象を各カッ
ターパス毎に設定して切削加工する場合でも、ＣＡＭシ
ステム１においては、このように設定した一定の傾きに
より各カッターパスを切削加工するように加工データＤ
３が生成され、これにより切削中に工具軸の傾きを変化
させることにより微細な凹凸の発生を防止して、高い精
度により切削加工することが可能となる。

【００８８】またこのように各カッターパス毎に工具軸
の傾きを設定して加工データＤ３を作成する場合であっ
ても、工具軸の傾きが指定されている場合と同様に、各
カッターパス毎に、平均値による最適な回転速度が検出
され、この最適な回転速度のよる一定速度により各カッ
ターパスを切削加工するように、またリフト開始時点で
回転速度の切り換えコマンドを発行するように、加工デ
ータＤ３が生成される。これによってもＣＡＭシステム
１においては、高い精度により所望の形状を切削加工可
能とすることができる。

【００８９】このようにして工具軸の傾きを設定して加
工データＤ３を生成するにつき、ＣＡＭシステム１で
は、工具長Ｌ（加工対象の回転中心から切削点までの距
離Ｌ）に応じた有効桁数により傾きに関する演算処理が
実行され（図１７及び図１８）、工具又は加工対象を傾
けた際の、工具長による位置決め精度の劣化を考慮し
て、この精度の劣化を補うように加工データＤ３が生成
される。これによりこの加工データＤ３による切削加工
データにおいては、工具軸、加工対象を傾けたことによ
る誤差が座標軸に沿った方向への誤差を対応するように
設定することができ、その分、工具軸、加工対象を傾け
たことによる相対的な大きな誤差の発生を防止して、加
工精度を向上することができる。

【００９０】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、切削用のカッターパス毎に、最適
な回転速度による一定速度で切削加工するように加工デ
ータを生成することにより、切削加工中における回転速
度の変化による微小な凹凸等の発生を防止して、従来に
比して仕上がり精度を向上することができる。

【００９１】また切削用カッターパス毎に、接線ベクト
ルが所定の象限にのみ分布するように傾きを設定し、こ
の傾きによる一定の傾きで各カッターパスを切削加工す
るように、加工データを生成することにより、象限突起
による微小な凹凸等の発生を防止して、従来に比して仕
上がり精度を向上することができる。

【００９２】また各カッターパスで工具軸の傾きが徐々
に変化するように設定し、このようにして設定した傾き
による一定の傾きで加工データを作成することにより、
この傾きの急激な変化による微小な凹凸等の発生を防止
して、従来に比して仕上がり精度を向上することができ
る。

【００９３】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、工具と、工具が加工
目標面と成す角とに応じて適切な回転速度をカッターパ
スの各部位毎に検出し、これらの平均値を検出すること
により、カッターパス毎に、工具の一定速度による回転
速度を計算する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、このようにして計算した平均値を回転速度の最
大値、回転速度の最小値、さらには回転速度の最大値及
び最小値の差分値等により補正して各カッターパスの最
適な回転速度を設定する場合等、工具と、工具が加工目
標面と成す角とに応じて、切削用カッターパス毎に、一
定速度による回転速度を設定するようにして、上述の実
施の形態と同様の効果を得ることができる。

【００９４】また上述の実施の形態においては、最適な
回転速度の最大値及び最小値の平均値を各カッターパス
における工具の回転速度を設定する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、このような最大値及び最小
値による平均値に代えて、カッターパスの各部位におけ
る最適な回転速度を、各回転速度によるカッターパスの
長さにより重み付けして得られる加重平均値を基準にし
て最適な回転速度を設定する場合、さらには各カッター
パスに設定した複数のサンプリング点についての最適な
回転速度による平均値を基準にする場合等、回転速度の
算出方法は種々に設定することができる。

【００９５】また上述の実施の形態においては、リフト
開始時に回転速度を切り換えるように、またリフト後に
傾きを切り換えるように加工データを生成する場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じて、
これらの切り換えのタイミングは種々に設定することが
できる。

【００９６】また上述の実施の形態においては、カッタ
ーパスの各部位の接線ベクトルが１つの象限に分布する
範囲を検出して象限突起回避範囲を検出する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、例えば各カッター
パスにおいて傾きが最も大きな部位と小さな部位とで代
表して、カッターパスの各部位の接線ベクトルが１つの
象限に分布する範囲を検出する場合、さらには各カッタ
ーパスに複数のサンプリング点を設定し、このサンプリ
ングにより代表して、カッターパスの各部位の接線ベク
トルが１つの象限に分布する範囲を検出する場合、種々
の検出手法を広く適用することができる。

【００９７】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、切削用カ
ッターパス毎に、最適な回転速度による一定速度で切削
加工するように加工データを生成することにより、また
切削用カッターパス毎に、接線ベクトルが所定の象限に
のみ分布するように傾きを設定し、各切削用カッターパ
スをこの傾きによる一定の傾きで切削することにより、
また加工対象に対する工具軸の傾きが徐々に変化するよ
うに設定し、このようにして設定した傾きによる一定値
で各切削用カッターパスを加工することにより、微小な
凹凸等の発生を防止して、従来に比して仕上がり精度を
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＣＡＭシステムにお
ける加工データ作成装置の処理手順を示すフローチャー
トである。

【図２】ＣＡＭシステムを示すブロック図である。

【図３】カッターパスの説明に供する断面図である。

【図４】象限突起の説明に供する断面図である。

【図５】最適な切削点の説明に供する断面図である。

【図６】最適な工具軸の傾きの説明に供する断面図であ
る。

【図７】工具軸の設定の説明に供する断面図である。

【図８】回転速度の切り換えの説明に供する斜視図であ
る。

【図９】図１の続きのフローチャートである。

【図１０】象限突起回避範囲の説明に供する特性曲線図
である。

【図１１】象限突起回避のための工具軸の傾きの説明に
供する特性曲線図である。

【図１２】むしれの説明に供する断面図である。

【図１３】むしれの回避範囲の説明に供する特性曲線図
である。

【図１４】図９の続きのフローチャートである。

【図１５】カッターパスが連続する方向への工具軸の傾
きの急激な変化の例を示す断面図である。

【図１６】カッターパスが連続する方向への工具軸の傾
きの急激な変化を防止した例を示す断面図である。

【図１７】工具軸を傾ける場合の誤差の説明に供する断
面図である。

【図１８】ワーク側を傾ける場合の誤差の説明に供する
断面図である。

【図１９】従来の加工方法の説明に供する斜視図であ
る。

【符号の説明】

１……ＣＡＭシステム、２……加工データ作成装置、Ｄ
１……形状データ、Ｄ３……加工データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 哲史 東京都豊島区高田２丁目17番22号 株式会 社グラフィックプロダクツ内 (72)発明者 平井 司 東京都豊島区高田２丁目17番22号 株式会 社グラフィックプロダクツ内 Ｆターム(参考） 5H269 AB05 AB19 BB03 CC07 EE01 QA05 QC01 QC03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物品の形状を示す形状データに基づいて、
   ＮＣ切削装置の加工データを作成する加工データ作成方
   法において、 前記形状データより、加工目標面に沿った複数の切削用
   カッターパスを作成するステップと、 工具を前記加工目標面から遠ざけて移動させた後、前記
   加工目標面に近づける工具移動用カッターパスにより、
   前記切削用カッターパスを順次接続して全体のカッター
   パスを生成するステップと、 前記全体のカッターパスで工具が移動するように、前記
   加工データを作成するデータ生成ステップとを有し、 前記データ生成ステップは、 少なくとも前記工具と、前記工具が前記加工目標面と成
   す角とに応じて、前記切削用カッターパス毎に、前記工
   具の一定速度による回転速度を計算する回転速度計算の
   ステップと、 少なくとも前記切削用カッターパスにより切削加工を開
   始する時点で、それぞれ前記一定速度により工具が回転
   しているように、かつ前記切削用カッターパスで工具の
   回転速度を前記一定速度に保持するように、前記加工デ
   ータを設定するデータ設定のステップとを有することを
   特徴とする加工データ作成方法。
2. 【請求項２】前記回転速度計算のステップは、 前記切削用カッターパス毎に、前記切削用カッターパス
   の各部位における最適な回転速度の平均値を前記一定速
   度に設定することを特徴とする請求項１に記載の加工デ
   ータ作成方法。
3. 【請求項３】前記回転速度計算のステップは、 前記加工目標面より前記工具を遠ざける時点で、前記工
   具の回転速度の切り換えコマンドを発行するように、前
   記加工データを設定することを特徴とする請求項１又は
   請求項２に記載の加工データ作成方法。
4. 【請求項４】物品の形状を示す形状データに基づいて、
   ＮＣ切削装置の加工データを作成する加工データ作成方
   法において、 前記形状データより、加工目標面に沿った複数の切削用
   カッターパスを作成するステップと、 工具を前記加工目標面から遠ざけて移動させた後、前記
   加工目標面に近づける工具移動用カッターパスにより、
   前記切削用カッターパスを順次接続して全体のカッター
   パスを生成するステップと、 前記全体のカッターパスで工具が移動するように、前記
   加工データを作成するデータ生成ステップとを有し、 前記データ生成ステップは、 前記切削用カッターパスの各部位の接線ベクトルが前記
   ＮＣ切削装置におけるＸＹＺ座標空間の１つの象限に分
   布する前記加工対象の傾きの範囲である象限突起回避範
   囲の傾きを、前記切削用カッターパス毎に計算する象限
   突起回避範囲の検出ステップと、 前記切削用カッターパス毎に、前記象限突起回避範囲の
   傾きの範囲で、前記工具又は前記加工対象の傾きを一定
   値の傾きによる象限突起回避の傾きに設定する象限突起
   回避の傾き設定ステップとを有し、 前記切削用カッターパス毎に、前記工具又は前記加工対
   象の傾きを、前記象限突起回避の傾きによる一定値に保
   持して前記加工データを生成することを特徴とする加工
   データ作成方法。
5. 【請求項５】前記象限突起回避の傾き設定ステップは、 前記加工対象に対する前記工具軸の傾きが、連続する前
   記切削用カッターパスで徐々に変化するように、前記切
   削用カッターパス毎に、前記象限突起回避の傾きを設定
   することを特徴とする請求項４に記載の加工データ作成
   方法。
6. 【請求項６】前記象限突起回避の傾き設定ステップは、 前記工具と前記加工目標面との成す角が前記工具に応じ
   た所定の範囲の角度となるように、前記切削用カッター
   パス毎に、前記象限突起回避の傾きを設定することを特
   徴とする請求項４又は請求項５に記載の加工データ作成
   方法。
7. 【請求項７】物品の形状を示す形状データに基づいて、
   ＮＣ切削装置の加工データを作成する加工データ作成方
   法において、 前記形状データより、加工目標面に沿った複数の切削用
   カッターパスを作成するステップと、 工具を前記加工目標面から遠ざけて移動させた後、前記
   加工目標面に近づける工具移動用カッターパスにより、
   前記切削用カッターパスを順次接続して全体のカッター
   パスを生成するステップと、 前記全体のカッターパスで工具が移動するように、前記
   加工データを作成するデータ生成ステップとを有し、 前記データ生成ステップは、 連続する前記切削用カッターパスで加工対象に対する工
   具軸の傾きが徐々に変化するように、前記切削用カッタ
   ーパス毎に、前記工具又は前記加工対象の傾きを計算す
   る連続的な傾き計算ステップを有し、 前記切削用カッターパス毎に、前記工具又は前記加工対
   象の傾きを前記連続的な傾きによる一定値に保持して前
   記加工データを生成することを特徴とする加工データ作
   成方法。
8. 【請求項８】前記データ生成ステップは、 前記工具と前記加工目標面との成す角が前記工具に応じ
   た所定の範囲の角度となるように、前記切削用カッター
   パス毎に、前記連続的な傾きを設定することを特徴とす
   る請求項７に記載の加工データ作成方法。
9. 【請求項９】前記データ生成ステップは、 前記工具又は前記加工対象を傾けることによる工具先端
   の位置決め精度が、座標軸に沿った方向への前記工具又
   は前記加工対象の移動精度に対応する精度となるよう
   に、前記傾きによる加工データを生成することを特徴と
   する請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項
   ５、請求項６、請求項７又は請求項８に記載の加工デー
   タ作成方法。
10. 【請求項１０】請求項１、請求項２、請求項３、請求項
    ４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求
    項９に記載の加工データ作成方法を記録したことを特徴
    とする加工データ作成方法を記録した記録媒体。