JP2003108207A - Method for rough machining - Google Patents
Method for rough machiningInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、等高線加工法によ
る荒加工方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rough machining method by a contour machining method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】素材の荒加工方法のひとつに等高線加工
法がある。この方法は、フェイスミルなどを用いて、あ
らかじめ決められた残し量となるまで素材の表面を所定
間隔で設定された等高線をたどるようにして削り取る方
法である。2. Description of the Related Art A contouring method is one of the roughing methods for materials. This method is a method in which a face mill or the like is used to scrape off the surface of the material by tracing contour lines set at predetermined intervals until a predetermined remaining amount is reached.
【０００３】たとえば、特開平６−２７７９８１号公報
には、このような荒加工に使用することのできる加工装
置が開示されている。For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-277981 discloses a processing apparatus that can be used for such rough machining.
【０００４】この公報記載の装置では、加工終了後の被
加工物表面が自動測定され、その測定値が最大許容寸法
と最小許容寸法との範囲内にあるか否かを判定し、測定
値が上記範囲内にあり、ＯＫと判定されれば加工が終了
させられ、上記範囲内にない場合にはＮＧと判定され
て、その原因が加工量の不足によるものか否かが判定さ
れ、さらに、加工量が不足している場合には、不足量を
減少させるように加工用ＮＣデータが補正されて、加工
工具がその補正されたＮＣデータが示す軌跡に沿って移
動させられ、加工終了後の被加工物に再度加工が行われ
るものである。In the apparatus described in this publication, the surface of the work piece after processing is automatically measured, and it is determined whether or not the measured value is within the range between the maximum allowable dimension and the minimum allowable dimension. If it is within the above range and is determined to be OK, the machining is terminated, and if it is not within the above range, it is determined to be NG, and it is determined whether or not the cause is a shortage of the machining amount. When the machining amount is insufficient, the machining NC data is corrected so as to reduce the shortage amount, the machining tool is moved along the trajectory indicated by the corrected NC data, and after machining is completed. The work piece is processed again.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の装置を等高線加工法による荒加工に用いた場
合には、下記のような問題がある。However, when such a conventional apparatus is used for rough machining by the contour machining method, there are the following problems.
【０００６】まず、荒加工後に加工した面を計測するこ
と自体加工時間を長くする原因となり問題である。そし
て、この計測値が許容値以下をなるまで、繰り返し加工
を行わなければならないため、これも作業時間を長くす
ることになり、問題である。First, measuring the machined surface after rough machining is a problem because it itself prolongs the machining time. Then, since the machining must be repeated until the measured value becomes equal to or less than the allowable value, this also prolongs the working time, which is a problem.
【０００７】また、この再加工の際には、等高線の段差
によりすでに許容値以下となっているような部分でも加
工を繰り返さなければならないため、無駄な作業が生じ
ることになるという問題もある。Further, during this reworking, there is also a problem that useless work is caused because the processing must be repeated even in a portion that has already reached the allowable value or less due to the step of the contour line.
【０００８】そこで、本発明の目的は、加工後の表面計
測作業を無くして、作業時間を短縮することのできる荒
加工方法を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to provide a roughing method which can shorten the working time by eliminating the surface measuring work after working.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成される。The object of the present invention is achieved by the following constitutions.
【００１０】（１）等高線加工法による荒加工方法にお
いて、被加工物仕上がり面の傾斜角度ごとに加工部位を
分類し、前記分類した加工部位ごとに、荒加工を行う各
等高線上に加工を行う工具先端形状を配置して、削り残
し部分の最大削り残し量を求め、前記最大削り残し量が
あらかじめ決められた最大削り残し許容値を超える場合
に、当該最大削り残し許容値を超えた部分に再加工位置
を設定することを特徴とする荒加工方法。(1) In the rough machining method based on the contour line machining method, the machining site is classified according to the inclination angle of the finished surface of the workpiece, and machining is performed on each contour line for rough machining for each classified machining site. Place the tool tip shape to find the maximum uncut amount of the uncut portion, and if the maximum uncut amount exceeds the predetermined maximum uncut allowable value, select the part that exceeds the maximum uncut remaining value. A rough machining method characterized by setting a re-machining position.
【００１１】（２）前記工具先端形状は、あらかじめ工
具先端の曲率半径により分類し、当該分類した工具先端
の曲率半径による円として、前記等高線上に配置するこ
とを特徴とする。(2) The shape of the tool tip is classified in advance by the radius of curvature of the tool tip, and is arranged on the contour line as a circle according to the classified radius of curvature of the tool tip.
【００１２】（３）前記最大削り残し量は、各等高線上
に配置した前記工具先端の曲率半径による円が重なり、
かつ、下層の等高線上にある円とその上層の等高線上に
ある円の交点が、該上層の等高線より下の場合には被加
工物の仕上がり面から該交点まで降ろした垂線の距離を
最大削り残し量として算出するものであり、各等高線上
に配置した前記工具先端の曲率半径による円が重なり、
かつ、下層の等高線上にある円とその上層の等高線上に
ある円の交点が、該上層の等高線より上の場合、および
各等高線上に配置した前記工具先端の曲率半径による円
が重ならない場合には、被加工物の仕上がり面から該下
層の等高線に配置した円と該上層の等高線との交点まで
降ろした垂線の距離を最大削り残し量として算出するも
のであることを特徴とする。(3) The maximum uncut amount is a circle formed by the curvature radii of the tool tips arranged on each contour line,
And, if the intersection of the circle on the contour line of the lower layer and the circle on the contour line of the upper layer is below the contour line of the upper layer, reduce the maximum distance of the perpendicular drawn from the finished surface of the workpiece to the intersection. It is calculated as the remaining amount, the circles due to the radius of curvature of the tool tip arranged on each contour line overlap,
And, when the intersection of the circle on the contour line of the lower layer and the circle on the contour line of the upper layer is above the contour line of the upper layer, and when the circles due to the radius of curvature of the tool tip arranged on each contour line do not overlap. Is characterized in that the distance of the perpendicular line drawn from the finished surface of the workpiece to the intersection of the circle arranged on the contour line of the lower layer and the contour line of the upper layer is calculated as the maximum uncut amount.
【００１３】（４）前記仕上がり面の傾斜角度が徐々に
変化する場合には、あらかじめ決めた等高線数が入る平
面を一つの範囲として、前記傾斜角度ごとの分類を行う
ことを特徴とする。(4) When the inclination angle of the finished surface gradually changes, the planes in which the predetermined number of contour lines are included are set as one range, and classification is performed for each inclination angle.
【００１４】[0014]
【発明の効果】本発明は、請求項ごとに以下の効果を奏
する。The present invention has the following effects for each claim.
【００１５】請求項１記載の本発明によれば、被加工物
仕上がり面の傾斜角度ごとに分類して、分類した各面の
最大削り残し量を求めて、求めた最大削り残し量が許容
値を超える場合に、その部分に再加工位置を設定するこ
ととしたので、加工後の表面計測作業を無くして、荒加
工作業を効率化し、作業時間を短縮することができる。According to the first aspect of the present invention, the maximum uncut amount of each classified surface is classified according to the inclination angle of the finished surface of the workpiece, and the calculated maximum uncut amount is an allowable value. When it exceeds, the re-machining position is set to that portion, so that the surface measurement work after machining can be eliminated, the rough machining work can be made efficient, and the working time can be shortened.
【００１６】請求項２記載の本発明によれば、工具形状
をその先端の曲率半径による円として最大削り残し量を
算出することとしたので、容易に最大削る残し量を算出
することができる。According to the second aspect of the present invention, the maximum uncut amount can be calculated easily because the tool shape is calculated as a circle having a radius of curvature at its tip.
【００１７】請求項３記載の本発明によれば、各等高線
上に配置した工具先端の曲率半径による円同士の交点
や、円と等高線との交点の位置に応じて、最大削り残し
量を算出することとしたので、正確に最大削り残し量を
算出することができる。According to the third aspect of the present invention, the maximum uncut amount is calculated according to the intersections of the circles depending on the radius of curvature of the tool tip arranged on each contour line and the positions of the intersections of the circles and the contour lines. Therefore, the maximum uncut amount can be accurately calculated.
【００１８】請求項４記載の本発明によれば、仕上がり
面の傾斜角度が徐々に変化する場合には、あらかじめ決
めた等高線数が入る平面を一つの範囲として傾斜角度ご
とに分類することとしたので、徐々に傾斜角度が変化す
るような部分であっても、最大削り残し量が許容値を超
えて再加工が必要となる部分にのみ再加工位置の設定が
行われるため、再加工の必要のない部分を加工してしま
うような無駄を省くことができる。According to the present invention of claim 4, when the inclination angle of the finished surface is gradually changed, a plane containing a predetermined number of contour lines is set as one range and is classified for each inclination angle. Therefore, even in the part where the inclination angle changes gradually, the re-machining position is set only in the part where the maximum uncut amount exceeds the allowable value and re-machining is required. It is possible to eliminate waste such as processing a part without a gap.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】まず、本発明の概要について説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the outline of the present invention will be described.
【００２０】そもそも等高線加工法による荒加工におい
て、削り残し量が許容値を超えてしまう原因は、たとえ
ば、図１に示すように、等高線加工として、同じ移動ピ
ッチ（図示Ｚ方向ピッチ）により加工を行った場合で
も、図１Ａに示すように、仕上がり面１０の傾斜が急な
場合には、最大削り残し量が許容値以下となるものの、
図１Ｂに示すように、傾斜が緩いと削り残し量が許容値
以上となる、といったように仕上がり面の傾斜角度に起
因するものがある。The reason why the uncut amount exceeds the permissible value in the rough machining by the contour line machining method is, for example, as shown in FIG. 1, as the contour line machining, machining is performed at the same movement pitch (Z direction pitch in the drawing). Even when it is carried out, as shown in FIG. 1A, when the finish surface 10 is steep, the maximum uncut amount becomes less than or equal to the allowable value.
As shown in FIG. 1B, there is something due to the inclination angle of the finished surface, such that the amount of uncut portion becomes equal to or more than the allowable value when the inclination is gentle.
【００２１】本発明はこの点に着目して、仕上がり面の
傾斜角度から、荒加工後の最大削り残し量を計算により
求めて、その値が許容値以上の部分にのみ再加工（削り
残し加工）位置を設定するものである。Focusing on this point, the present invention calculates the maximum uncut amount after rough working from the inclination angle of the finished surface, and rework only the part where the value is above the allowable value (uncut unfinished work). ) It sets the position.
【００２２】なお、荒加工における許容値は、最小削り
の残し許容値と最大削り残し許容値があり、最小削り残
し許容値は、荒加工時の仕上がり面への食い込みを防止
するための余裕代であり、これ以上削ってはいけない限
界値である。一方、最大削り残し許容値は、仕上げ加工
工程で許容される最大加工負荷以下となる削り残し量で
ある。本発明において、許容値とは後者の最大削り残し
許容値のことである。The allowable value in rough machining includes the minimum allowable remaining amount after cutting and the maximum allowable remaining amount after cutting, and the minimum allowable remaining amount after cutting is a margin allowance for preventing cutting into the finished surface during rough processing. Is a limit value that cannot be reduced any further. On the other hand, the maximum uncut amount is the uncut amount that is less than or equal to the maximum working load allowed in the finishing process. In the present invention, the allowable value is the latter maximum uncut amount allowable value.
【００２３】以下、図面を参照して本発明の実施の形態
をさらに詳細に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
【００２４】図２は、本発明による荒加工方法の手順を
示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing the procedure of the rough machining method according to the present invention.
【００２５】まず、工具形状と、仕上がり面の傾斜角度
を分類する（Ｓ１）。First, the tool shape and the inclination angle of the finished surface are classified (S1).
【００２６】ここで、工具形状の分類は、工具先端の曲
率半径により分類するものであり、たとえば、図３Ａに
示す工具先端の曲率半径Ｒが大きいものと、図３Ｂに示
す曲率半径Ｒが小さいものを比較すると、同じ移動ピッ
チで切削を行った場合に、最大削り残し量が異なるため
これを分類するものである。ここで工具形状の分類は、
工具先端の曲率半径Ｒにより分類する。The tool shapes are classified according to the radius of curvature of the tool tip. For example, the tool tip has a large radius of curvature R shown in FIG. 3A and the tool tip has a small radius of curvature R shown in FIG. 3B. Comparing the two types, the maximum uncut amount is different when cutting is performed at the same moving pitch, and therefore, these are classified. Here, the classification of tool shape is
Classify according to the radius of curvature R of the tool tip.
【００２７】仕上がり面の傾斜角度による分類は、仕上
がり面の傾斜角度に応じて、同じ傾斜角度の領域ごとに
分類するものである。The classification according to the inclination angle of the finished surface is to classify the areas having the same inclination angle according to the inclination angle of the finished surface.
【００２８】続いて、ステップＳ１による分類に応じ
て、傾斜角度ごとに使用する工具による最大削り残し量
を算出する（Ｓ２）。すなわち、分類した工具形状の中
から、同じく分類した傾斜角度ごとに使用される工具形
状を選択して、傾斜角度ごとに、最大削り残し量を算出
する。Then, the maximum uncut amount by the tool used is calculated for each inclination angle according to the classification in step S1 (S2). That is, from the classified tool shapes, the tool shape to be used for each similarly classified tilt angle is selected, and the maximum uncut amount is calculated for each tilt angle.
【００２９】この最大刷り残し量の算出には、まず、仕
上がり面の傾斜角度に応じて、工具がどのような位置に
あるかを調べる必要がある。これは、加工する部分の仕
上がり面に工具先端の曲率半径による円（切削円と称す
る）を等高線の移動ピッチごとに配置したときに、各切
削円が重なり、かつ、下層の等高線上にある切削円とそ
の上層の等高線上にある切削円の交点が、上層の等高線
より下の場合（この場合を急斜面の場合という）と、各
等高線上に配置した切削円が重なり、かつ、下層の等高
線上にある切削円とその上層の等高線上にある切削円の
交点が上層の等高線より上の場合、および各等高線上に
配置した切削円が重ならない場合（この場合を緩斜面の
場合という）である。To calculate the maximum unprinted amount, it is first necessary to check the position of the tool according to the inclination angle of the finished surface. This is because when circles (called cutting circles) with the radius of curvature of the tool tip are arranged on the finished surface of the part to be machined at each contour line movement pitch, the cutting circles overlap and the cutting that is on the contour line of the lower layer. When the intersection of the circle and the cutting circle on the contour line of the upper layer is below the contour line of the upper layer (this case is called a steep slope), the cutting circles placed on each contour line overlap and on the contour line of the lower layer. When the intersection of the cutting circle in and the cutting circle on the contour line of the upper layer is above the contour line of the upper layer, and the cutting circles arranged on each contour line do not overlap (this case is called a gentle slope). .
【００３０】この判定は、たとえば、図４に示すよう
に、加工層下層の等高線上の切削円を円Ａ、その上の等
高線上の切削円を円Ｂとし配置した場合に、円Ａの中心
を原点（０、０）とするＸＹ平面座標をとり、移動ピッ
チをＰ１、工具先端の曲率半径（すなわち円Ａ、Ｂの半
径）をＲ、円Ａと円Ａを配置した等高線の上の等高線Ｌ
１との交点（ただし、円Ｂに近い側の交点）をＸ１とす
ると、円Ａの方程式は、
円Ａ：ｘ2＋ｙ2＝Ｒ2
である。また、円Ｂの方程式は、円Ｂの中心を（Ｘ２、
Ｐ１）とすると、
円Ｂ：（ｘ−Ｘ１）2＋（ｙ−Ｐ１）2＝Ｒ2
となる。This determination is made, for example, when the cutting circle on the contour line of the lower layer of the processing layer is arranged as circle A and the cutting circle on the contour line above it as circle B, as shown in FIG. Is the origin (0, 0), the movement pitch is P1, the radius of curvature of the tool tip (that is, the radius of the circles A and B) is R, and the contour line above the contour line where the circle A and the circle A are arranged. L
Letting X1 be the intersection with 1 (but the intersection on the side closer to circle B), the equation for circle A is: circle A: x 2 + y 2 = R 2 . In addition, the equation of the circle B is (X2,
P1), the circle B: (x−X1) 2 + (y−P1) 2 = R 2 .
【００３１】そこで、円Ａが配置されている等高線の上
の等高線をＬ１とすると、
Ｘ１2＋Ｐ１2＝Ｒ2
であるから、
Ｘ１＝√（Ｒ2−Ｐ１2）
である。Therefore, if the contour line above the contour line on which the circle A is arranged is L1, then X1 2 + P1 2 = R 2 , and therefore X1 = √ (R 2 −P1 2 ).
【００３２】これにより、仕上がり面の緩急を判定する
と、
Ｘ２＞Ｘ１
の場合、急斜面であり、最大削り残し量は、円Ａ、Ｂの
交点となる。As a result, when it is judged whether the finished surface is steep or steep, if X2> X1, it is a steep slope, and the maximum uncut amount is the intersection of the circles A and B.
【００３３】一方、 Ｘ２＜Ｘ１の場合、緩斜面であ
り、最大削り残し量は、円Ａとその上の等高線との交点
となる。On the other hand, when X2 <X1, the surface is a gentle slope, and the maximum uncut amount is the intersection of the circle A and the contour line above it.
【００３４】最大削り残し量の算出は、急斜面の場合、
図５に示すように、加工する部分の仕上がり面に工具先
端の曲率半径Ｒによる円を等高線の移動ピッチごとに配
置したときに、下記円Ａ、Ｂの方程式は、
円Ａ：ｘ2＋ｙ2＝Ｒ2
円Ｂ：（ｘ−Ｘ２）2＋（ｙ−Ｐ１）2＝Ｒ2
となるので、これを解くことにより、円Ａ、Ｂの交点
（ｘ、ｙ）を求め、仕上がり面１０からこの交点まで垂
線を降ろした距離がこの場合の最大削り残し量Ｔ２とな
る。The maximum uncut amount can be calculated in case of a steep slope.
As shown in FIG. 5, when the circles with the radius of curvature R of the tool tip are arranged on the finished surface of the portion to be machined at each movement pitch of the contour lines, the equations of the following circles A and B are as follows: circle A: x 2 + y 2 = R 2 circle B: (x−X2) 2 + (y−P1) 2 = R 2, and by solving this, the intersection point (x, y) of circles A and B is obtained, and from the finished surface 10. The distance obtained by dropping the perpendicular to this intersection is the maximum uncut amount T2 in this case.
【００３５】一方、緩斜面の場合、すなわち、工具先端
の曲率半径による円同士が接触しない場合、または円同
士の交点が上層の等高線より上になる場合には、図６に
示すように（図６は切削円同士が接触しない場合を示
す）、円Ａに対して、円Ｂの最下点から等高線に沿って
延ばした線が円Ａの弧と交わる点へ、仕上がり面から垂
線を降ろした距離がこの場合の最大削り残し量Ｔ２とな
る。この場合、円Ａの方程式と、等高線の式
円Ａ：ｘ2＋ｙ2＝Ｒ2
等高線：ｙ＝Ｐ１−Ｒ
を解くことにより、実質的には、円Ａの円弧と、円Ａを
配置した等高線の上の等高線との交点を求めて、この交
点へ仕上がり面からの垂線を降ろした距離が最大削り残
し量Ｔ２となる。On the other hand, in the case of a gentle slope, that is, when the circles due to the radius of curvature of the tool tip do not contact each other, or the intersection of the circles is above the contour line of the upper layer, as shown in FIG. 6 shows the case where the cutting circles do not contact each other), with respect to the circle A, a perpendicular line was drawn from the finished surface to the point where the line extending from the lowest point of the circle B along the contour line intersects the arc of the circle A. The distance is the maximum uncut amount T2 in this case. In this case, by solving the equation of the circle A and the equation of the contour line circle A: x 2 + y 2 = R 2 contour line: y = P1-R, the arc of the circle A and the circle A are substantially arranged. The maximum uncut amount T2 is obtained by finding the intersection with the contour above the contour and dropping the perpendicular from the finished surface to this intersection.
【００３６】続いて、求めた最大削り残し量と許容値と
を比較し（Ｓ３）、最大削り残し量が許容値以下か否か
を判定する（Ｓ４）。この比較、判定は、実際にはコン
ピュータによる演算により実施するため、たとえば、下
記のようにして行うことができる。Then, the obtained maximum uncut amount is compared with the allowable value (S3), and it is determined whether the maximum uncut amount is less than the allowable value (S4). Since the comparison and the determination are actually performed by calculation by a computer, they can be performed as follows, for example.
【００３７】まず、急斜面の場合、すなわち、切削円同
士が交差し、その交点が上層の等高線より下にあり、切
削円同士の交点が最大削り残し量となる場合の判定につ
いて、図７を参照して説明する。First, in the case of a steep slope, that is, when the cutting circles intersect each other, the intersection is below the contour line of the upper layer, and the intersection between the cutting circles is the maximum uncut amount, refer to FIG. And explain.
【００３８】ここで、上述した各定義に加え、最大削り
残し許容値をＴ１、円Ａと仕上がり面との接点から円Ｂ
と仕上がり面との接点までの仕上がり面上における距離
をＤ１、円Ａと仕上がり面との接点から円Ｂと仕上がり
面との接点までのＸ座標上における距離をＨ１とする。
また、円Ｂの中心座標は（Ｘ２、Ｐ１）である。Here, in addition to the above-mentioned definitions, the maximum allowable uncut amount is T1, the circle B from the contact point between the circle A and the finished surface.
Let D1 be the distance on the finished surface from the contact point with the finished surface, and H1 be the distance on the X coordinate from the contact point between circle A and the finished surface to the contact point between circle B and the finished surface.
The center coordinates of the circle B are (X2, P1).
【００３９】以上の関係から、まず、円Ａの方程式は、 Ａ：ｘ2＋ｙ2＝Ｒ2 である。From the above relation, first, the equation of the circle A is A: x 2 + y 2 = R 2 .
【００４０】円Ａと円Ｂの交点は、 （Ｄ１／２）2＋（Ｒ−Ｔ２）2＝Ｒ2 となる。したがって、 Ｄ１＝２√（Ｒ2−（Ｒ−Ｔ２）2） となる。The intersection of circle A and circle B is (D1 / 2) 2 + (R-T2) 2 = R 2 . Therefore, D1 = 2√ (R 2 − (R−T 2 ) 2 ).
【００４１】最大削り残し許容値に一致する距離をＤ２
とすると、
Ｄ２＝２√（Ｒ2−（Ｒ−Ｔ１）2）
となる。The distance that matches the maximum uncut amount allowable value is D2.
Then, D2 = 2√ (R 2 − (R−T 1) 2 ).
【００４２】そこで、最大削り残し量の許容値に対する
判定は、
Ｄ１＞Ｄ２
の場合は、最大削り残し量が許容値を超えていることに
なる。Therefore, in the determination of the maximum uncut amount, the maximum uncut amount exceeds the allowable value when D1> D2.
【００４３】一方、 Ｄ１＜＝Ｄ２の場合は、最大削り
残し量が許容値以下となる。On the other hand, when D1 <= D2, the maximum uncut amount is less than the allowable value.
【００４４】次に、緩斜面の場合、すなわち、切削円同
士が接触しない場合または切削円の交点が移動ピッチよ
り上になる場合の判定について、図８を参照して説明す
る（図８は、切削円の交点が等高線より上になる場合を
示す）。Next, the judgment in the case of a gentle slope, that is, in the case where the cutting circles do not contact each other or the intersection of the cutting circles is above the movement pitch, will be described with reference to FIG. 8 (FIG. 8: Shows the case where the intersection of the cutting circles is above the contour line).
【００４５】円Ａの中心から上層の等高線までの距離
は、
Ｒ×ＣＯＳθ１＝Ｒ−Ｐ１
（ただし、θ１：円Ａの中心からＹ軸方向に沿う線と、
円Ａの中心から上層の等高線と円Ａとの交点までの線と
のなす角）の関係がある。The distance from the center of the circle A to the contour line of the upper layer is R × COS θ1 = R−P1 (where θ1: the line along the Y-axis direction from the center of the circle A,
There is a relationship between the center of the circle A and the line between the contour line of the upper layer and the intersection of the circle A).
【００４６】この座標系における仕上がり面の傾斜角を
θ２とすると、
ＴＡＮθ２＝Ｐ１／Ｘ２
したがって、
Ｘ２＝Ｐ１×ＴＡＮθ２
となる。When the inclination angle of the finished surface in this coordinate system is θ2, TANθ2 = P1 / X2, and therefore X2 = P1 × TANθ2.
【００４７】ここで、円Ａの中心からＹ軸方向に沿う線
と、仕上がり面から円Ａの中心への垂線とのなす角をθ
３と定義し、
θ３＝θ１−θ２
とすると、
Ｒ−Ｔ２＝Ｒ×ＣＯＳθ３
となり、
θ３＝ＡＣＯＳ（（Ｒ−Ｔ２）／Ｒ）
θ２＝θ１−θ３ であるから、
Ｘ２＝Ｐ１×ＴＡＮ（ＡＣＯＳ（（Ｒ−Ｐ１）／Ｒ）−
ＡＣＯＳ（（Ｒ−Ｔ２）／Ｒ））
となる。Here, the angle between the line extending from the center of the circle A in the Y-axis direction and the perpendicular line from the finished surface to the center of the circle A is θ.
3, and θ3 = θ1−θ2, then R−T2 = R × COSθ3, and θ3 = ACOS ((R−T2) / R) θ2 = θ1−θ3, so X2 = P1 × TAN (ACOS ((R-P1) / R)-
ACOS ((R-T2) / R)).
【００４８】最大削り残し許容値に一致する距離をＨ２
とすると、
Ｈ２＝Ｐ１×ＴＡＮ（ＡＣＯＳ（（Ｒ−Ｐ１）／Ｒ）−
ＡＣＯＳ（（Ｒ−Ｔ１）／Ｒ））
となる。The distance corresponding to the maximum uncut amount allowable value is H2.
Then, H2 = P1 × TAN (ACOS ((R-P1) / R)-
ACOS ((R-T1) / R)).
【００４９】そこで、最大削り残し量の許容値に対する
判定は、
Ｘ２＞Ｈ２
の場合は、最大削り残し量が許容値を超えていることに
なる。Therefore, in the judgment of the maximum uncut amount, the maximum uncut amount exceeds the allowable value when X2> H2.
【００５０】一方、 Ｘ２＜＝Ｈ２の場合は、最大削り
残し量が許容値以下となる。On the other hand, when X2 <= H2, the maximum uncut amount becomes less than the allowable value.
【００５１】以上のようにして、最大削り残し量の判定
を終了したなら、その判定結果により、最大削り残し量
が許容値以下であれば、そのまま処理を終了する。一
方、判定結果が、最大削り残し量が許容値を超えている
場合には、続いて、最大削り残し量が許容値を超えた部
分を再加工位置に設定する（Ｓ６）。この再加工を削り
残し加工と称している。When the determination of the maximum uncut amount is completed as described above, if the maximum uncut amount is equal to or less than the allowable value as a result of the determination, the process is ended. On the other hand, if the result of determination is that the maximum uncut amount exceeds the allowable value, then the portion where the maximum uncut amount exceeds the allowable value is set as the rework position (S6). This reprocessing is called uncut machining.
【００５２】この削り残し加工の位置は、削り残し加工
のために配置する切削円と、あらかじめ決められた移動
ピッチによる切削円との交点、または等高線との交点へ
仕上がり面からの垂線を降ろしたときの距離が、最大削
り残し許容値以下となるように配置する。Regarding the position of the uncut portion, the perpendicular from the finished surface was dropped to the intersection of the cutting circle to be placed for the uncut portion and the cutting circle at a predetermined moving pitch, or the intersection with the contour line. When the distance is less than or equal to the maximum uncut amount allowable value, it is arranged.
【００５３】たとえば急斜面の場合には、図９に示すよ
うに、円ＡとＢの中間位置に削り残し加工のための円Ｃ
を配置することで、等高線加工における最大削り残し量
が許容値を超えた部分の加工を行うことができる。For example, in the case of a steep slope, as shown in FIG. 9, a circle C for the uncut portion is formed at an intermediate position between circles A and B.
By arranging, it is possible to process a portion where the maximum uncut amount in contour line processing exceeds the allowable value.
【００５４】また、緩斜面の場合には、図１０に示すよ
うに、削り残し加工のための切削円Ｃを配置するが、こ
の場合、この一つの切削円Ｃだけでは、完全に削り残し
加工を行うことができない。これは、等高線との交点ｃ
１は許容値以下となるが、円Ａとの交点ｃ２は許容値以
下とならないためである。そこで、さらに削り残し加工
のための切削円Ｄを配置する。これにより、円Ｃと円Ｄ
の交点ｄ１が許容値以下となる。In the case of a gentle slope, as shown in FIG. 10, a cutting circle C for the uncut portion is arranged, but in this case, only one cutting circle C is used for the uncut portion. Can't do. This is the intersection c with the contour line
This is because 1 is less than the allowable value, but the intersection c2 with the circle A is not less than the allowable value. Therefore, a cutting circle D for remaining uncut portion is arranged. As a result, circle C and circle D
The intersection d1 of is less than or equal to the allowable value.
【００５５】以上により削り残し加工位置の設定が終了
する。With the above, setting of the uncut portion processing position is completed.
【００５６】これにより、あらかじめ決められた加工層
の移動ピッチによる等高線加工を行った後、最大削り残
し許容値を超えた部分の削り残し加工が自動的に行われ
るようになる。As a result, after the contour line machining is performed at the predetermined movement pitch of the machining layer, the uncut portion that exceeds the maximum uncut allowable value is automatically cut.
【００５７】以上のように本実施の形態では、工具先端
の形状と加工する部分の仕上がり面における傾斜角度に
応じて最大削り残し量を算出し、その結果から最大削り
残し量が許容値を超えた部分について再加工する位置を
決定しているので、従来のように、等高線加工後に加工
した面を計測して再加工を行い、さらに再加工した面を
計測して、許容値を超えた部分があれば、また加工を行
うといった煩雑な繰り返し作業をなくし、すべて自動的
に荒加工後の表面を許容値以下にすることができる。As described above, in the present embodiment, the maximum uncut amount is calculated according to the shape of the tool tip and the inclination angle of the finished surface of the portion to be machined, and the maximum uncut amount exceeds the allowable value. Since the position to reprocess the part that has been processed is determined, the surface that has been processed after contouring is measured and reprocessed as before, and the reprocessed surface is measured. If so, it is possible to eliminate complicated repetitive work such as machining, and to automatically reduce the surface after rough machining to an allowable value or less.
【００５８】なお、仕上がり面は、単純な傾斜のほか、
曲面や、凹部、凸部など様々な面があるが、これらの曲
面や、凹部、凸部などについても、まったく同じよう
に、等高線ごとに切削円を配置し、各円の交点、また
は、各円の交点がない場合には、等高線との交点を求め
て、仕上がり面から交点までの距離を最大削り残し量と
すればよい。The finished surface has a simple inclination,
There are various surfaces such as curved surfaces, concave portions, convex portions, etc.For these curved surfaces, concave portions, convex portions, etc., cut circles are arranged for each contour line in exactly the same way, and the intersection of each circle or each If there is no intersection of circles, the intersection with the contour line may be obtained and the distance from the finished surface to the intersection may be set as the maximum uncut amount.
【００５９】また、傾斜角度が徐々に変化する場合、た
とえば図１１に示すように、仕上がり面の傾斜角度が徐
々に変化すると、Ａ部分からＢ部分で、どの位置で傾斜
角度ごとの分類をしてよいかわからないことがある。こ
のような場合には、等高線加工において、あらかじめ決
めた等高線数が入る平面（図１１におけるＸＹ平面）を
一つの範囲として、傾斜角度ごとの分類を行うとよい。
たとえば、等高線が２本入っている部分を一つの範囲と
したり、等高線が３本入っている部分を一つの範囲とす
るなどである。そして、このときの傾斜角度は一つの範
囲とした部分内における傾斜角度は、その範囲内の傾斜
角度の平均値、あるいは最小値、最大値などあらかじめ
決めたものとする。これにより徐々に傾斜角度が変化す
る場合でも、一つひとつ傾斜角度の異なる範囲として分
類することができ、削り残し加工が必要な部分にのみ再
加工を設定することができる。Further, when the inclination angle gradually changes, for example, as shown in FIG. 11, when the inclination angle of the finished surface gradually changes, classification is made for each inclination angle from the portion A to the portion B. Sometimes I don't know if I should. In such a case, in contour line machining, it is advisable to perform classification by inclination angle with a plane (XY plane in FIG. 11) in which a predetermined number of contour lines is included as one range.
For example, a part having two contour lines is defined as one range, or a part having three contour lines is defined as one range. Then, the inclination angle at this time is set as one range, and the inclination angle in the portion is determined in advance such as an average value, a minimum value, or a maximum value of the inclination angles in the range. As a result, even when the inclination angle gradually changes, each can be classified as a range having a different inclination angle, and the re-machining can be set only in the portion that needs to be left uncut.
【００６０】なお、上述した本実施の形態は、本発明を
適用した一例であり、本発明は、このような実施の形態
に限定されるものではなく、当業者により様々な改変が
可能である。The above-described present embodiment is an example to which the present invention is applied, and the present invention is not limited to such an embodiment, and various modifications can be made by those skilled in the art. .
【図１】 等高線加工における傾斜角度の違いによる削
り残し量の違いを説明するための図面である。FIG. 1 is a drawing for explaining a difference in an uncut amount due to a difference in inclination angle in contour line processing.
【図２】 本発明による荒加工方法の手順を示すフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a procedure of a rough machining method according to the present invention.
【図３】 工具形状の違いによる最大削り残し量の違い
を説明するための図面である。FIG. 3 is a drawing for explaining a difference in maximum uncut amount due to a difference in tool shape.
【図４】 傾斜角度の違いによる最大削り残し量算出位
置の判定方法を説明するための図面である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of determining a maximum uncut amount calculation position based on a difference in tilt angle.
【図５】 傾斜角度が急な場合の最大削り残し量の算出
方法を説明するための図面である。FIG. 5 is a diagram for explaining a method of calculating the maximum uncut amount when the inclination angle is steep.
【図６】 傾斜角度が緩い場合の最大削り残し量の算出
方法を説明するための図面である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method of calculating the maximum uncut amount when the inclination angle is gentle.
【図７】 傾斜角度が急な場合における最大削り残し量
が許容値以下か被かを判定する方法を説明するための図
面である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of determining whether or not the maximum uncut amount is less than or equal to an allowable value when the inclination angle is steep.
【図８】 傾斜角度が緩い場合における最大削り残し量
が許容値以下か被かを判定する方法を説明するための図
面である。FIG. 8 is a diagram for explaining a method of determining whether or not the maximum uncut amount is less than or equal to an allowable value when the tilt angle is gentle.
【図９】 傾斜角度が急な場合における再加工位置の設
定を示す図面である。FIG. 9 is a diagram showing setting of a rework position when the inclination angle is steep.
【図１０】 傾斜角度が緩い場合における再加工位置の
設定を示す図面である。FIG. 10 is a diagram showing setting of a rework position when the inclination angle is gentle.
【図１１】 被加工物仕上がり面の傾斜角度が徐々に変
化する場合を示す図面である。FIG. 11 is a view showing a case where the inclination angle of the finished surface of the workpiece gradually changes.
１０…仕上がり面 Ａ，Ｂ、Ｃ，Ｄ…工具先端の曲率半径を半径とする円 10 ... Finished surface A, B, C, D ... Circle with radius of curvature of tool tip
Claims (4)
て、 被加工物仕上がり面の傾斜角度ごとに加工部位を分類
し、 前記分類した加工部位ごとに、荒加工を行う各等高線上
に加工を行う工具先端形状を配置して、削り残し部分の
最大削り残し量を求め、 前記最大削り残し量があらかじめ決められた最大削り残
し許容値を超える場合に、当該最大削り残し許容値を超
えた部分に再加工位置を設定することを特徴とする荒加
工方法。1. A roughing method based on a contour line machining method, which classifies a machining site according to an inclination angle of a finished surface of a workpiece, and performs a machining on each contour line for rough machining for each classified machining site. By arranging the tip shape and obtaining the maximum uncut amount of the uncut portion, if the maximum uncut amount exceeds the predetermined maximum uncut allowable value, the part that exceeds the maximum uncut allowable value is reset. A rough machining method characterized by setting the machining position.
端の曲率半径により分類し、当該分類した工具先端の曲
率半径による円として、前記等高線上に配置することを
特徴とする請求項１記載の荒加工方法。2. The rough shape according to claim 1, wherein the tool tip shape is classified in advance according to the radius of curvature of the tool tip, and is arranged on the contour line as a circle according to the classified radius of curvature of the tool tip. Processing method.
置した前記工具先端の曲率半径による円が重なり、か
つ、下層の等高線上にある円とその上層の等高線上にあ
る円の交点が、該上層の等高線より下の場合には被加工
物の仕上がり面から該交点まで降ろした垂線の距離を最
大削り残し量として算出するものであり、 各等高線上に配置した前記工具先端の曲率半径による円
が重なり、かつ、下層の等高線上にある円とその上層の
等高線上にある円の交点が、該上層の等高線より上の場
合、および各等高線上に配置した前記工具先端の曲率半
径による円が重ならない場合には、被加工物の仕上がり
面から該下層の等高線に配置した円と該上層の等高線と
の交点まで降ろした垂線の距離を最大削り残し量として
算出するものであることを特徴とする請求項２記載の荒
加工方法。3. The maximum uncut amount is the intersection of a circle on the contour line of the lower layer and a circle on the contour line of the upper layer, in which the circles depending on the radius of curvature of the tool tip arranged on each contour line overlap. , If it is below the contour line of the upper layer, the distance of the perpendicular drawn from the finished surface of the workpiece to the intersection is calculated as the maximum uncut amount, and the radius of curvature of the tool tip arranged on each contour line. Circles overlap each other, and the intersection of the circle on the contour line of the lower layer and the circle on the contour line of the upper layer is above the contour line of the upper layer, and depending on the radius of curvature of the tool tip placed on each contour line. If the circles do not overlap, it is calculated that the maximum uncut amount is the distance of the perpendicular line drawn from the finished surface of the work piece to the intersection of the circle arranged on the contour line of the lower layer and the contour line of the upper layer. Features and Rough machining method according to claim 2, wherein that.
する場合には、あらかじめ決めた等高線数が入る平面を
一つの範囲として、前記傾斜角度ごとの分類を行うこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の荒加
工方法。4. When the inclination angle of the finished surface is gradually changed, the planes in which a predetermined number of contour lines are included are regarded as one range, and classification is performed for each inclination angle. The rough processing method according to any one of to 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297396A JP2003108207A (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Method for rough machining |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2001297396A JP2003108207A (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Method for rough machining |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003108207A true JP2003108207A (en) | 2003-04-11 |
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ID=19118486
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| JP2001297396A Withdrawn JP2003108207A (en) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | Method for rough machining |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003108207A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016529628A (en) * | 2013-08-29 | 2016-09-23 | ソリッドカム リミテッド | Computerized toolpath generation |
| US10324445B2 (en) | 2011-02-28 | 2019-06-18 | Solidcam Ltd. | Object fabricated from a workpiece machined using a computer controlled machine tool along an asymmetric spiral tool path |
| US10620607B2 (en) | 2011-02-28 | 2020-04-14 | Solidcam Ltd. | Computerized tool path generation |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001297396A patent/JP2003108207A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10324445B2 (en) | 2011-02-28 | 2019-06-18 | Solidcam Ltd. | Object fabricated from a workpiece machined using a computer controlled machine tool along an asymmetric spiral tool path |
| US10620607B2 (en) | 2011-02-28 | 2020-04-14 | Solidcam Ltd. | Computerized tool path generation |
| US10895861B2 (en) | 2011-02-28 | 2021-01-19 | Solidcam Ltd. | Automated computer-controlled machine to fabricate an object from a workpiece |
| US11625019B2 (en) | 2011-02-28 | 2023-04-11 | Solidcam Ltd. | Computerized tool path generation |
| JP2016529628A (en) * | 2013-08-29 | 2016-09-23 | ソリッドカム リミテッド | Computerized toolpath generation |
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