JP2003231041A - 等高線加工方法および等高線加工装置 - Google Patents
等高線加工方法および等高線加工装置Info
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Abstract
に加工し、金型の製品部荒加工に要する時間を短縮す
る。 【解決手段】 ステップiにおいて、加工条件記憶手段
に記憶された加工条件に基き、N段目の等高線に係る加
工形状に対し、一種類の工具による工具軌跡を複数種類
作成する。ステップiiにおいて、ステップiで計算した
複数の種類の工具軌跡の、工具軌跡点数を比較する。ス
テップiiiにおいて、工具軌跡点数の最も少ない工具軌
跡を選択する。選択された工具軌跡を、N段目の最適工
具軌跡として記憶する。上記作業を繰返すことで(ステ
ップiv)、荒加工の全行程に係る加工データを構成す
る。多段の工具軌跡の全てを、最短の加工時間となる最
適工具軌跡で構成し、金型の製品部荒加工の全行程の加
工効率を高める。
Description
工を行うための方法および装置に関するものである。
図9に側面図を示す金型素材W(六面体)から、等高線
加工方法によって必要な金型形状Fを削り出すものであ
る。そして、かかる等高線加工方法には、往復加工方法
と、輪郭加工方法とが含まれる。
たときの、往復加工の工具軌跡を概略的に示している。
往復加工方法は、N段目の等高線に係る加工形状(Nは
1以上の整数)を、六面体である金型素材Wの側面に沿
って工具を往復移動させることにより、切削する方法で
ある。この往復加工方法によれば、図9の等高線Aに係
る加工(加工の初期段階)では、等高線Aを通る平面と
必要な金型形状Fとが交差しないので、等高線Aに係る
工具軌跡CLAは、等高線Aを通る平面の全範囲を、一
定の高さで往復するものとなる。一方、加工が進み、図
9の等高線Bに係る加工を行う場合には、等高線Bを通
る平面と必要な金型形状Fとが交差して、切削により素
材を除去すべき面積が減少する。よって、等高線Bに係
る工具軌跡CLBは、等高線Bを通る平面から必要な金
型形状Fが突出する部分を避けた範囲を、一定の高さで
往復するものとなる。さらに加工が進み、図9の等高線
Cに係る加工を行う場合には、切削により素材を除去す
べき面積は更に減少する。よって、等高線Cに係る工具
軌跡CLCは、等高線Cを通る平面から必要な金型形状
Fを避けた、ごく狭い範囲を、一定の高さで往復するも
のとなる。
の加工断面形状、例えば、図9に示す等高線A、B、C
を通る平面と、必要な金型形状Fとが交差して形成され
る断面形状に沿って、工具を移動させることにより、必
要な形状を切削する方法である。この輪郭加工方法によ
れば、図9の等高線Aに係る加工(加工の初期段階)で
は、工具軌跡CLAは、等高線Aを通る平面の全範囲
を、同心状に移動するものとなる。また、図9の等高線
Bに係る加工を行う場合には、工具軌跡CLBは、等高
線Bを通る平面から必要な金型形状Fが突出する部分を
避けた範囲を、一定の高さで同心状に移動するものとな
る。さらに、図9の等高線Cに係る加工を行う場合に
は、工具軌跡CLCは、等高線Cを通る平面から必要な
金型形状Fを避けた、ごく狭い範囲を、一定の高さで同
心状に移動するものとなる。
跡(CL)と、工具軌跡の始点および終点P(以下、
「工具軌跡点」、「CL点」ともいう。)の数は、切削
により素材を除去すべき面積が広い、加工の初期段階で
は、往復加工方法による方が少なくなる。一方、加工が
進行して切削により素材を除去すべき面積が減少する
と、輪郭加工による方が少なくなるという傾向がある。
なお、工具軌跡点Pの数は、加工に要する時間と密接に
関係しており、その数が増加すると加工時間は増大し、
その数が減少すると加工時間も減少することとなる。
荒加工を行う際には、輪郭加工方法を用いることが一般
的であった。しかしながら、輪郭加工方法によると、加
工の初期段階では、工具軌跡点Pの数が多くなるといっ
た欠点があることから、従来の金型の製品部荒加工工程
は、特に加工開始から一定の間は、効率的に加工を行う
ことができなかった。一方、往復加工方法を用いた場合
には、加工の初期段階では、工具軌跡点Pの数を、輪郭
加工方法による場合よりも少なくすることができるが、
加工が進んだ段階では、輪郭加工方法に比べ工具軌跡点
Pの数が多くなり、特に加工工程が進んだ時点で、効率
的な加工を行うことができないこととなった。
であり、その目的とするところは、金型の製品部荒加工
の全行程を、より効率的に加工し、金型の製品部荒加工
に要する時間を短縮することにある。そして、金型製作
コストを低減することを目的とする。
の、本発明の請求項1に係る等高線加工方法は、等高線
加工方法による金型の製品部荒加工工程において、N段
目の等高線に係る加工形状に対し、一種類の工具による
工具軌跡を複数種類作成し、そのうち最短の加工時間と
なる工具軌跡を選択し、N段目の最適工具軌跡として特
定するステップを繰返して、荒加工の全行程に係る加工
データを作成し、当該加工データに基き加工を行うこと
を特徴とするものである。本発明によれば、荒加工の全
行程に係る、多段の工具軌跡の全てを、最短の加工時間
となる最適工具軌跡とすることで、金型の製品部荒加工
の全行程の加工効率を高めることができる。
方法は、請求項1記載の等高線加工方法において、前記
最短の加工時間となる工具軌跡を選択するステップで
は、工具軌跡点数の最も少ない工具軌跡を選択するもの
である。本発明によれば、工具軌跡点数を比較すること
によって、一義的に最短の加工時間となる工具軌跡を選
択する。そして、最短の加工時間となる最適工具軌跡に
より、荒加工の全行程に係る加工データを作成すること
で、金型の製品部荒加工の全行程の加工効率を高める。
方法は、請求項1または2記載の等高線加工方法におい
て、前記最短の加工時間となる工具軌跡を選択するステ
ップでは、離間する複数の領域に工具軌跡が跨る場合
に、各領域毎に工具軌跡を選択するものである。本発明
によれば、工具軌跡が離間する複数の領域に跨る場合
に、各領域毎に工具軌跡を選択することにより、一つの
段の工具軌跡を最適工具軌跡のみで形成し、一つの段の
加工時間を最も短くすることができる。
方法は、請求項1から3のいずれか1項記載の等高線加
工方法において、前記一種類の工具による工具軌跡を作
成するステップでは、作成される複数種類の工具軌跡に
は、往復加工の工具軌跡と輪郭加工の工具軌跡とを含む
ものである。本発明では、往復加工の工具軌跡と輪郭加
工の工具軌跡から、最短の加工時間となる工具軌跡を選
択して、最適工具軌跡を特定することとなる。
方法は、請求項4記載の等高線加工方法において、等高
線と必要な金型形状とが交差しない加工の初期段階で
は、前記一種類の工具による工具軌跡を作成するステッ
プで、往復加工の工具軌跡のみ作成し、当該往復加工の
工具軌跡を最適工具軌跡として特定するものである。本
発明では、等高線と必要な金型形状とが交差しない加工
の初期段階では、工具軌跡点数が少ない往復加工の工具
軌跡のみ作成することとして、工具軌跡の作成作業の軽
減を図り、かつ、最適工具軌跡の選択作業を不要とす
る。
方法は、請求項4または5記載の等高線加工方法におい
て、輪郭加工の工具軌跡のみからなる最適工具軌跡が作
成された後は、前記一種類の工具による工具軌跡を作成
するステップで、輪郭加工の工具軌跡のみ作成し、当該
輪郭加工の工具軌跡を最適工具軌跡として特定するもの
である。本発明では、輪郭加工の工具軌跡のみからなる
最適工具軌跡が作成された時点では、加工が進行して切
削により素材を除去すべき面積が減少しており、それ以
降の加工にあたっては、輪郭加工による方が往復加工の
工具軌跡による場合よりも工具軌跡点が少なくなるとし
て、一義的に輪郭加工方法を選択することにより、工具
軌跡の作成作業の軽減を図り、かつ、最適工具軌跡の選
択作業を不要とする。
請求項7に係る等高線加工装置は、等高線加工装置であ
って、加工条件記憶手段と、記憶された加工条件に基
き、N段目の等高線に係る加工形状に対し一種類の工具
による工具軌跡を複数種類作成可能な工具軌跡作成手段
と、作成された工具軌跡から最短の加工時間となる工具
軌跡を選択する選択手段と、選択された工具軌跡をN段
目の最適工具軌跡として記憶する記憶手段とを備えるこ
とを特徴とするものである。本発明によれば、前記加工
条件記憶手段に記憶された加工条件に基き、前記工具軌
跡作成手段においてN段目の等高線に係る加工形状に対
し一種類の工具による工具軌跡を複数種類作成する。ま
た、前記選択手段によって、前記工具軌跡作成手段で作
成された工具軌跡から、最短の加工時間となる工具軌跡
を選択する。そして、前記記憶手段によって、前記記憶
手段で選択された工具軌跡をN段目の最適工具軌跡とし
て記憶する。以上の各手段による作業を繰返すことで、
荒加工の全行程に係る加工データを最適工具軌跡のみで
構成し、金型の製品部荒加工の全行程の加工効率を高め
ることができる。
装置は、請求項7記載の等高線加工装置において、前記
選択手段は、作成された工具軌跡の工具軌跡点数を比較
する比較手段を備えるものである。本発明によれば、前
記比較手段において、工具軌跡点数を比較することによ
って、一義的に最短の加工時間となる工具軌跡を選択
し、荒加工の全行程に係る加工データを作成すること
で、金型の製品部荒加工の全行程の加工効率を高めるこ
とができる。
図面に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分
及び相当する部分については同一符号で示し、詳しい説
明は省略する。
線加工方法において、金型の製品部荒加工の全行程に係
る加工データを作成する手順を、フローチャートで示し
ている。また、図2には、図1に示す加工データ作成手
順を実現するためのプログラム構成を、ブロック図で示
している。さらに、図3〜図8には、図1のフローチャ
ートに沿って作成された加工データに基き、金型の製品
部荒加工を行う工程を示している。
の、演算処理装置に含まれるメインプログラム1は、入
力プログラム2(加工条件記憶手段)と、往復加工の工
具軌跡(CL)計算プログラム3および輪郭加工のCL
計算プログラム4(工具軌跡作成手段)と、工具軌跡点
数の比較プログラム5(比較手段、選択手段)と、CL
登録プログラム6(記憶手段)と、CL表示プログラム
7を含むものである。ここで、図1〜図3を参照しなが
ら、金型の製品部荒加工の全行程に係る加工データを作
成する手順を説明する。
の整数)段目の等高線に係る加工形状に対し、往復加工
及び輪郭加工の工具軌跡CLを求める。この際、入力プ
ログラム2に沿って、金型素材Wの形状、必要な金型形
状F、工具形状(一種類)、一段当りの切込み量、工具
の回転数、工具の移動速度等、必要な加工条件を入力す
る。そして、これらの加工条件に基き、往復加工のCL
計算プログラム3により、往復加工のCLを計算する。
また、輪郭加工のCL計算プログラム4により、輪郭加
工のCLを計算する。 (ステップii)続いて、工具軌跡点数の比較プログラム
5に沿って、ステップiで計算した、往復加工のCLと
輪郭加工のCLの、CL点数(工具軌跡点数)を比較す
る。
い方の工具軌跡を選択し、N段目の等高線に係る最適工
具軌跡として特定する。そして、CL登録プログラム6
に沿って、N段目の最適工具軌跡を記憶する。ここで、
一段の等高線に係る工具軌跡が、離間する複数の領域に
跨る場合には、各領域毎に工具軌跡を選択する。よっ
て、離間する複数の領域に工具軌跡が跨る場合であって
も、一つの段の工具軌跡を最適工具軌跡のみで形成する
ことが可能である。また、前述の如く、加工の初期段階
の等高線に係る工具軌跡は、輪郭加工方法を用いるより
も往復加工方法を用いた方が、一般的にCL点数が少な
くなるので、通常は、加工の初期段階では往復加工方法
を最適工具軌跡として特定する。一方、加工の終盤で
は、往復加工方法を用いるよりも輪郭加工方法を用いた
方が、一般的にCL点数が少なくなるので、通常は、加
工の終盤では往復加工方法を最適工具軌跡として特定す
る。
iiiを、荒加工の全行程にわたって行ったか否かを判断
し、全行程について完了していない場合には、ステップ
iiおよびステップiiiを繰返す。一方、全行程について
完了している場合には、金型の製品部荒加工の全行程に
係る加工データの作成を修了する。なお、必要に応じ
て、往復加工のCLと輪郭加工のCL、CL点数、選択
された最適工具軌跡等を、CL表示プログラム7に沿っ
て、ディスプレーに表示することができる。
は、以上の手順により作成した金型の製品部荒加工の全
行程に係る加工データに基き、図3〜図8に示す手順
で、加工を行う。本発明の実施の形態においても、金型
の製品部荒加工は、図4に示す金型素材W(六面体)か
ら切削を開始するものである。
1段目の等高線にかかる最適工具軌跡に沿って移動さ
せ、1段目の加工を完了させる。1段目の加工が完了す
ると、続いて2段目以降の加工を順次行っていく。前述
の如く、加工の初期段階で、往復加工方法が最適工具軌
跡として特定された場合には、図5に示すように、往復
加工の工具軌跡CL1に沿って、切削加工が行われる。
必要な金型形状Fとが交差すると、図6、図7に示すよ
うに、離間する複数の領域に工具軌跡CL2が跨る場合
がある。かかる場合には、前述の如く、各領域毎に工具
軌跡が選択されていることから、図6に示すように、何
れの領域も往復加工の工具軌跡となる場合や、図7に示
すように、各領域毎に往復加工の工具軌跡若しくは輪郭
加工の工具軌跡が選択されている場合がある。また、図
示は省略するが、何れの領域も輪郭加工の工具軌跡が選
択される場合もある。
より素材を除去すべき面積が更に減少する場合には、輪
郭加工方法が最適工具軌跡として特定されている。よっ
て、図8に示すように、輪郭加工の工具軌跡CL3に沿
って、切削加工が行われる。
ば、以下のような作用効果を得ることができる。上述の
ように、本発明の実施の形態に係る等高線加工装置は、
加工条件記憶手段としての入力プログラム2と、記憶さ
れた加工条件に基き、N段目の等高線に係る加工形状に
対し一種類の工具による工具軌跡を複数種類作成可能な
工具軌跡作成手段としての、往復加工のCL計算プログ
ラム3および輪郭加工のCL計算プログラム4と、作成
された工具軌跡から最短の加工時間となる工具軌跡を選
択する選択手段としての比較プログラム5と、選択され
た工具軌跡をN段目の最適工具軌跡として記憶する記憶
手段としてのCL登録プログラム6とを、備えるもので
ある。また、比較プログラム5は、作成された工具軌跡
のCL点数を比較する、比較手段として機能するもので
ある。
る加工データを作成する手順は、ステップiにおいて、
前記加工条件記憶手段(入力プログラム2)に記憶され
た加工条件に基き、前記工具軌跡作成手段(CL計算プ
ログラム3、4)においてN段目の等高線に係る加工形
状に対し一種類の工具による工具軌跡を複数種類作成す
る。本発明の実施の形態では、往復加工の工具軌跡と輪
郭加工の工具軌跡とが作成される。
で計算した、往復加工のCLと輪郭加工のCL点数(工
具軌跡点数)を比較し、ステップiiiにおいて、前記選
択手段(比較プログラム5)により往復加工の工具軌跡
と輪郭加工の工具軌跡いずれか一方を、最短の加工時間
となる最適工具軌跡として選択する。本発明の実施の形
態では、CL点数の少ない方の工具軌跡を選択する。こ
のように、CL点数を比較することによって、一義的に
最短の加工時間となる工具軌跡を選択することができ
る。しかも、離間する複数の領域に工具軌跡が跨る場合
に、各領域毎に工具軌跡を選択することにより、一つの
段の工具軌跡を最適工具軌跡のみで形成し、一つの段の
加工時間を最も短くすることができる。そして、前記記
憶手段(CL登録プログラム6)によって、前記記憶手
段で選択された工具軌跡をN段目の最適工具軌跡として
記憶する。
(ステップii〜ステップiv)、荒加工の全行程に係る加
工データを構成する。よって、多段の工具軌跡の全て
を、最短の加工時間となる最適工具軌跡とすることが可
能となり、金型の製品部荒加工の全行程の加工効率を高
めることができる。そして、当該加工データに基き加工
を行う(図3〜図8)ことにより、金型の製品部荒加工
の全行程を、より効率的に加工し、金型の製品部荒加工
に要する時間を短縮することが可能となる。その結果と
して、金型製作コストの低減を図ることができるもので
ある。
跡は、往復加工の工具軌跡と輪郭加工の工具軌跡に限定
されるものではなく、さらに別の工具軌跡も作成して、
それらの中から最適工具軌跡を特定することとしても良
い。また、本発明の実施の形態では、上記作用効果を維
持しつつ、図1にフローチャートで示した、金型の製品
部荒加工の全行程に係る加工データを作成する手順を、
更に簡略化することも可能である。
しない加工の初期段階では、一種類の工具による工具軌
跡を作成するステップiで、往復加工の工具軌跡のみ作
成し、ステップiiにおいて複数の工具軌跡のCL点数の
比較をすることなく、往復加工の工具軌跡を最適工具軌
跡として特定することとしても良い。かかる手順は、等
高線と必要な金型形状とが交差しない加工の初期段階で
は、往復加工の工具軌跡の方が工具軌跡点数が少なくな
ることを考慮して、加工の初期段階における工具軌跡の
作成作業の軽減を図り、かつ、最適工具軌跡の選択作業
を不要としたものである。
具軌跡のみからなる最適工具軌跡が作成された後は、一
種類の工具による工具軌跡を作成するステップiで、輪
郭加工の工具軌跡のみ作成し、ステップiiにおいて複数
の工具軌跡のCL点数の比較をすることなく、輪郭加工
の工具軌跡を最適工具軌跡として特定することとしても
良い。かかる手順は、輪郭加工の工具軌跡のみからなる
最適工具軌跡が作成された時点では、加工が進行して切
削により素材を除去すべき面積が減少しており、それ以
降の加工にあたっては、輪郭加工による方が往復加工の
工具軌跡による場合よりも工具軌跡点が少なくなるとし
て、一義的に輪郭加工方法を選択することにより、工具
軌跡の作成作業の軽減を図り、かつ、最適工具軌跡の選
択作業を不要したものである。
の製品部荒加工の全行程を、より効率的に加工し、金型
の製品部荒加工に要する時間を短縮することが可能とな
る。そして、金型製作コストの低減を実現することがで
きる。
いて、金型の製品部荒加工の全行程に係る加工データを
作成する手順を示すフローチャートである。
のプログラム構成を示すブロック図である。
データに基き、金型の製品部荒加工を行う工程を示す説
明図である。
図である。
の形状とを示す斜視図である。
の形状とを示す斜視図である。
型素材の形状とを示す斜視図である。
材の形状とを示す斜視図である。
加工方法に係る等高線との関係を示す説明図である。
たときの、往復加工の工具軌跡を示す概略図であり、
(b)は、同じく金型素材を上方から見たときの、輪郭
加工の工具軌跡を示す概略図である。
プ ii 工具軌跡点の数を比較するステップ iii N段目の最適工具軌跡を特定するステップ 2 入力プログラム 3 往復加工の工具軌跡計算プログラム 4 輪郭加工の工具軌跡計算プログラム 5 工具軌跡点数の比較プログラム 6 工具軌跡登録プログラム
Claims (8)
- 【請求項1】 等高線加工方法による金型の製品部荒加
工工程において、N段目の等高線に係る加工形状に対
し、一種類の工具による工具軌跡を複数種類作成し、そ
のうち最短の加工時間となる工具軌跡を選択し、N段目
の最適工具軌跡として特定するステップを繰返して、荒
加工の全行程に係る加工データを作成し、当該加工デー
タに基き加工を行うことを特徴とする等高線加工方法。 - 【請求項2】 前記最短の加工時間となる工具軌跡を選
択するステップでは、工具軌跡点数の最も少ない工具軌
跡を選択することを特徴とする請求項1記載の等高線加
工方法。 - 【請求項3】 前記最短の加工時間となる工具軌跡を選
択するステップでは、離間する複数の領域に工具軌跡が
跨る場合に、各領域毎に工具軌跡を選択することを特徴
とする請求項1または2記載の等高線加工方法。 - 【請求項4】 前記一種類の工具による工具軌跡を作成
するステップでは、作成される複数種類の工具軌跡に
は、往復加工の工具軌跡と輪郭加工の工具軌跡とを含む
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の
等高線加工方法。 - 【請求項5】 等高線と必要な金型形状とが交差しない
加工の初期段階では、前記一種類の工具による工具軌跡
を作成するステップで、往復加工の工具軌跡のみ作成
し、当該往復加工の工具軌跡を最適工具軌跡として特定
することを特徴とする請求項4記載の等高線加工方法。 - 【請求項6】 輪郭加工の工具軌跡のみからなる最適工
具軌跡が作成された後は、前記一種類の工具による工具
軌跡を作成するステップで、輪郭加工の工具軌跡のみ作
成し、当該輪郭加工の工具軌跡を最適工具軌跡として特
定することを特徴とする請求項4または5記載の等高線
加工方法。 - 【請求項7】 等高線加工装置であって、加工条件記憶
手段と、記憶された加工条件に基き、N段目の等高線に
係る加工形状に対し一種類の工具による工具軌跡を複数
種類作成可能な工具軌跡作成手段と、作成された工具軌
跡から最短の加工時間となる工具軌跡を選択する選択手
段と、選択された工具軌跡をN段目の最適工具軌跡とし
て記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする等高線
加工装置。 - 【請求項8】 前記選択手段は、作成された工具軌跡の
工具軌跡点数を比較する比較手段を備えることを特徴と
する請求項7記載の等高線加工装置。
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---|---|---|---|
JP2002034190A JP3951112B2 (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | 等高線加工方法および等高線加工装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9581992B2 (en) | 2012-12-25 | 2017-02-28 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method and apparatus for a cutting process automatic generation tool of CAM |
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- 2002-02-12 JP JP2002034190A patent/JP3951112B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9581992B2 (en) | 2012-12-25 | 2017-02-28 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Method and apparatus for a cutting process automatic generation tool of CAM |
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