JP2004174620A - Cutting device and setting program for travel path data for cutting - Google Patents

Cutting device and setting program for travel path data for cutting Download PDF

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JP2004174620A
JP2004174620A JP2002340802A JP2002340802A JP2004174620A JP 2004174620 A JP2004174620 A JP 2004174620A JP 2002340802 A JP2002340802 A JP 2002340802A JP 2002340802 A JP2002340802 A JP 2002340802A JP 2004174620 A JP2004174620 A JP 2004174620A
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cutting
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rotary cutting
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Kuniyoshi Tatsu
邦美 達
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a cut material from being left undone by taking into consideration a change amount of bending of a rotary cutting tool including bending of an NC machine tool as well as bending of the rotary cutting tool in cutting, preventing the occurrence of bite-in due to a change of bending deformation amount of the machine tool or the rotary cutting tool in a low speed region where the feed speed is lowered, and relatively approaching from the cut material in a high speed region. <P>SOLUTION: In setting data on a travel path for controlling the position of the rotary cutting tool, bending in the whole NC machine tool finely corresponding to the current cutting status is previously tested (mainly FEM numerical value analysis), and corrected travel path data corrected based on the test data is set as travel path data, whereby the tool is once delivered along the travel path (a cutting path). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転切削工具による切削を行う切削加工用装置及びその切削加工用移動経路データの設定プログラムに関し、特に、回転切削工具の送り速度の変化に伴う工作機械と回転切削工具との撓みに起因する削り残しを防止する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
NC(数値制御)工作機械を用いて回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ、その軸心と交差する方向を含んで予め定められた移動経路データに従って被切削物に対して相対移動させることにより、その被切削物に自由曲面等の切削加工を行うことが、金型加工など各種の分野で広く実施されている。
【0003】
このような切削加工においては、回転切削工具の送り速度が変化するのに伴って工作機械や回転切削工具の撓み変形量が変化するため、送り方向(加工進行方向)が急激に変化する部位で送り速度が減速されると、工作機械や回転切削工具の撓み変形が戻って真っ直ぐになり、他の部分に比較して食込みを生じ、深く削り過ぎるという問題があった(例えば、特許文献1)。
【0004】
この問題を解決するために、例えば、特開平8−257875号公報に記載の装置の場合は、送り速度の変化に伴う回転切削工具の撓み変形量の変化に起因する刃先位置の軸方向位置を略最小値として定められた所定の補正量だけ、その回転切削工具の軸方向位置を被切削物から相対的に離間させるようになっている(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】
特開昭55−58949号公報
【特許文献2】
特開平8−257875号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現実の切削においては、回転切削工具の位置の変化は工具自体の撓みのみによるものではなく、工具を支持するNC工作機械の撓みにも影響されるものである。
【0007】
従って、回転切削工具のみに注目する上記従来の装置のように、回転切削工具の送り方向が減速された際に、低速領域での切削が他の位置での切削に比して深く削りすぎるという弊害の解決を目的とし、食い込みが生じる低速領域で工具を被切削物から離間させる方法を採用するだけでは、微小な調整を行うことができない。
【0008】
その結果、低速領域での削りすぎの回避を必須条件とすれば、加工範囲のうちむしろ領域の大きい高速領域では削り残しが発生する余地を容認し、削り残し部分について別途、種々の手段で削り込みを行う必要があり、一つの制御手段による完全な切削を行うことができなかった。
【0009】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削時における回転切削工具の撓みのみならずNC工作機械の撓みをも含めた回転切削工具の撓み変化量の変化を考慮し、送り速度が小さくなる低速領域で、工作機械や回転切削工具の撓み変形量の変化に起因して食込みが生じることを防止しつつ高速領域で切削物から相対的に接近させることにより削り残しを防止することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
以上のような課題を解決するために、本発明は、回転切削工具の位置を制御する移動経路データの設定に際し、現実の切削状況に微細に対応するNC工作機械全体での撓みを予め実験(主としてFEM数値解析による実験)をしておき、該実験データに基づき補正された補正移動経路データを移動経路データとして設定することによって、移動経路(切削経路)に沿って一度工具を送り出すことを特徴とする。
【0011】
より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【0012】
(1) 回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ該軸心と3次元交差する方向を含んで被削物に対して相対移動させることにより、該被削物に所定の切削加工を行う切削加工用装置であって、NC工作機械の静剛性・動剛性実験データと、回転切削工具の加工実験データと、FEM数値解析データと、を使用して前記回転切削工具の切削点での工作機械と工具との撓み変形により生じた刃先位置の3次元撓み変形量を計算し、該3次元撓み変形量に起因する刃先位置の被削物の削り残し量を削り込むような3次元切込み補正量だけ、該回転切削工具の3次元位置を前記被削物に対して相対的に接近させることを特徴とする切削加工用装置。
【0013】
NC工作機械が作動すると、回転切削工具は、その送り速度が大きい高速領域では大きく撓み、送り速度が小さい低速領域では小さく撓むため、回転切削工具の回転数及び送り速度に応じて非切削物に対する回転切削工具の位置も変化し、各領域によって切削量が変化する問題があることは上述した通りである。
【0014】
この問題解決のため、従来の装置においては、高速領域から低速領域に遷移する際に刃先の軸方向変位量に応じた補正を行うこととしているが、現実の刃先変位は回転切削工具の撓みのみならず、NC工作機械自体の撓みにも影響されるため、一旦切削されると後に修正することが不可能な低速領域での食い込み(削り過ぎ)を防止することを優先させ、その反面、非切削物内の大部分を占有する高速領域での削り残しについては容認することとしていた。
【0015】
本発明によれば、回転切削工具のみならずNC工作機械全体の撓みを工具の種類、回転速度に応じて予め実験しておき、実験データに基づいて非切削物に対する回転切削工具を位置決めできるように制御することができる。換言すれば、本発明の切削加工装置によれば、回転切削工具の位置を制御する移動経路データの設定に際し、現実の切削状況に微細に対応するNC工作機械全体での撓みを予め実験しておき、該実験データに基づき補正された補正移動経路データを前記移動経路データとして設定することによって、移動経路(切削経路)に沿って一度、工具を送り出すことで精度の高い切削を行うことができ、食い込みを防止できるのみならず、削り残しによる再加工の必要性を減少させることができる。
【0016】
(2) 前記回転切削工具の相対的な移動は、予め設定された移動経路データに基づいて移動され、該移動経路データは切削加工を行うに際して前記3次元切り込み補正量に起因して補正され、該補正される移動経路データの設定工程は、前記移動経路データから前記NC工作機械の切削点でのSNを求めるSN演算工程と、前記NC工作機械と回転切削工具とのDSMに基づいて補正関数を設定する補正関数設定工程と、前記SN演算と前記補正関数との組合せ補間による前記回転切削工具の3次元撓み変形量の補正移動経路データを補間設定する補間工程と、を有することを特徴とする(1)記載の切削加工用装置。
【0017】
本発明によれば、上述の切削加工用装置に従って切削加工が行われるように、所定条件についてのFEM数値実験データに基づく移動経路データを補正し設定することができる。すなわち、予め定められた移動経路データから対象となる被切削物への切削における工具回転数と送り速度を求め、これに対応する回転切削工具の3次元撓み変形量を求めることにより補正移動経路データを設定する。
【0018】
具体的には、予め設定された移動経路データからNC工作機械の切削点でのSN(Surface Normal)を求めるSN演算を行い、さらにNC工作機械と回転切削工具のDSM(Dynamic Stiffness Matrix)に基づいて補正関数を設定する補正関数設定を行い、SN演算と前記補正関数との組合せ補間により回転切削工具の3次元撓み変形量の補正移動経路データを補間設定することによりなされる。これにより、FEM数値実験データから予め設定された移動経路データ(データベース)を補正し、全切削領域で適正な刃先位置を位置決めできるような制御を行うことができ、低速領域での食い込みを防止しつつ高速領域での削り残しを回避することができる。その結果、本装置による切削工程終了後に再加工などによる修正をする必要が減少し、より迅速に精度の高い切削が可能となり、さらに切削コストや被切削物の歩留まりも向上する。
【0019】
(3) 回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ該軸心と3次元交差する方向を含んで被削物に対して相対移動させることにより、該被削物に所定の切削加工を行う切削加工用装置に対して、NC工作機械の静剛性・動剛性実験データと、回転切削工具の加工実験データと、FEM数値解析データと、を使用して前記回転切削工具の切削点での工作機械と工具との撓み変形により生じた刃先位置の3次元撓み変形量を計算するステップと、前記3次元撓み変形量に起因する刃先位置の被削物の削り残し量を削り込むような3次元切込み補正量だけ、前記回転切削工具の3次元位置を前記被削物に対して相対的に接近させるステップと、を実行させるための切削加工用移動経路データの設定プログラム。
【0020】
(4) 前記回転切削工具の相対的な移動は、予め設定された移動経路データに基づいて移動され、該移動経路データは切削加工を行うに際して前記3次元切り込み補正量に起因して補正するものであって、この補正される移動経路データの設定工程は、前記移動経路データから前記NC工作機械の切削点でのSNを求めるSN演算ステップと、前記NC工作機械と回転切削工具とのDSMに基づいて補正関数を設定する補正関数設定ステップと、前記SN演算と前記補正関数との組合せ補間による前記回転切削工具の3次元撓み変形量の補正移動経路データを補間設定する補間ステップと、を有することを特徴とする(3)記載の切削加工用移動経路データの設定プログラム。
【0021】
本発明によれば、予め定められた移動経路データから対象となる被切削物への切削における工具回転数と送り速度を求め、これに対応する回転切削工具の3次元撓み変形量を求めることにより補正移動経路データを設定する。また、上述の切削加工用装置の切削加工用移動経路データの設定プログラムに従って切削加工が行われるように、所定条件についてのFEM数値実験データに基づく移動経路データを補正し設定することができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【0023】
図1は、本発明の実施の形態に係る切削加工用装置のNC加工システムを説明するブロック図である。
【0024】
NC加工システムは、概略して、データベース36と、CAMシステム10と、NCデータメモリ11と、NC工作機械12と、から構成されている。
【0025】
データベース36は、移動経路データCLを作成するのに必要な情報、具体的には製品形状データや加工に使用する工具形状、例えばボールエンドミル18(図3参照)の半径などの他、切削加工時の工作機械やボールエンドミル18の撓み変形に伴う刃先位置の軸方向変位量を求めるために必要な情報、具体的には工作機械の撓み変形量、工具のヤング率、断面2次モーメント、工具長、工具径、1刃当切込、周速、被削物24の比切削抵抗などが記憶されている。
【0026】
尚、送り方向と、上述した工具長、工具径、1刃当切込、周速等のパラメータより求められた工具回転数と、からDSMを求めることができ、さらに、このDSMに切削抵抗を加味することにより撓みを算出することができる。
【0027】
CAM(Computer Aided Manufacturing)システム10は、CPU、RAM、ROMなどを備えたマイクロコンピュータを利用して、移動経路データCLを含むNCデータを作成するものである。具体的には、演算処理手段30、SN演算手段38、補正関数設定手段40、移動経路データ補完設定手段60、補正移動経路データ設定手段34を備えている。これらの構成によって、予め設定された移動経路データベース36から必要な情報を読み込みながら、図2に示すフローチャートに従ってNCデータの中の移動経路データを補正・作成する。
【0028】
NCデータメモリ11は、磁気テープや磁気ディスクなどの記憶媒体で構成され、NCデータを記憶している。
【0029】
NC工作機械12は、NCデータメモリ11に記憶されたNCデータに従って切削加工を制御するものである。NC工作機械12は、NC制御部14及びNC動作部16を備えている。
【0030】
ここで、NC制御部14は、CPU、RAM、ROMなどを備えたマイクロコンピュータを含んで構成され、上記NCデータメモリ11に記憶されたNCデータに従ってNC動作部16の作動を制御するもので、送り速度位置制御手段28から構成されている。
【0031】
一方、NC動作部16は、主軸回転駆動手段20と、送り駆動手段22と、工具位置検出手段24と、によって構成されている。
【0032】
このNC動作部16は、例えば図3に示すように、回転切削工具としてのボールエンドミル18、そのボールエンドミル18をZ軸と平行な軸心まわりに回転駆動する主軸回転駆動手段20、およびボールエンドミル18をX軸、Y軸、Z軸方向へ3次元的に平行移動させる送り駆動手段22を有し、ボールエンドミル18を回転駆動しつつ軸心と交差する方向を含んで予め定められた移動経路データCLに従って被削物24に対して相対移動させることにより、その被削物24に自由曲面等の切削加工を行う。主軸回転駆動手段20は例えばサーボモータなどの電動モータであり、送り駆動手段22は例えば3軸方向へそれぞれ移動させる3組の送りねじおよびその送りねじを回転駆動するサーボモータなどを含んで構成される。
【0033】
次に、図2を参照して、CAMシステム10で移動経路データCLを設定する際の手順について説明する。
【0034】
まず、キーボード等の入力操作手段に対する作業者の入力操作などに従って、データベース36から加工しようとする製品形状データ及び使用するボールエンドミル18のデータを読み込み、液晶パネルなどの画像表示装置上に製品形状データすなわち加工表面形状を表示する(S1)。
【0035】
次に、加工表面40をZ軸方向から見た平面上、X−Yの2次元平面上に投影した状態で、作業者の入力操作などにより工具の移動経路を設定し、切断線を作成する(S2)。
【0036】
次に、その移動経路とZ軸を含む面と加工表面40との交線を求め、その交線を加工表面移動経路42として定め、その移動経路42を表すXYZの3次元座標を加工表面移動経路デ―タとして作成する(S3)。
【0037】
ここで、図4は、ボールエンドミル18をX軸方向へ往復移動させるとともに、そのX軸方向の移動端で入力操作などで設定されたピックフィード寸法PだけY軸方向へ移動させて切削加工を行う場合であるが、この移動経路42は任意に定めることができる。また、加工表面移動経路データには、上記移動経路42の他にアプローチ部44、リトラクト部46に関するデータも含まれる。
【0038】
次に、低速送り速度Fとなるように送り速度Fを減速および加速する加減速範囲Qを、NC工作機械12の加減速時の加速度±aから求め、その加減速範囲Qを含めて設定送り速度Fよりも低い送り速度Fでボールエンドミル18が移動される低速領域を求める(S4)。
【0039】
この低速領域の算出について図7から図9を参照して説明する。
【0040】
図7において、移動経路42におけるX軸方向の移動端で送り方向が180度回転するピック動作部42aでは、送り方向が略180°反転することに起因する最も小さい割合、例えば設定送り速度Fの1/3程度の低速送り速度Fが設定されるとともに、加速度±aを用いて加減速範囲Qが求められ、その加減速範囲Qから減速制御開始点Aおよび減速制御終了点Dが設定される(図8参照)。この減速制御開始点Aから減速制御終了点Dまでの範囲が低速領域である。
【0041】
ステップS4は、ステップS3で設定された移動経路42に基づいて、数式演算手段30によって実行され、ステップS8以下の演算で必要な低速領域を算出する。すなわち、上記移動経路42におけるX軸方向移動端で送り方向が180度反転するピック動作部42aでは、位置精度を確保するためにNC工作機械12の減速制御によって送り速度Fが小さくされるため、その送り速度Fの低下に起因して工作機械やボールエンドミル18の撓み変形(しなり)が戻り、被削物24に食込んで削り過ぎを生じるため、これを防止するためにボールエンドミル18を3次元軸方向へ逃がすための移動経路データCLの補正処理を行うである。
【0042】
このような食込みは、上記ピッグ動作部42aだけでなく、アプローチ部44やリトラック部46などボールエンドミル18の送り方向が大きく変化する部位では、同様に生じる。アプローチ部44ではボールエンドミル18は撓み変形量が略零であるが、X軸方向への移動が開始するとその切断抵抗で撓むため、結果的にアプローチ部44に食込みが生じるのである。
【0043】
図9において説明すると、(b)は従来技術の加工後の状態を図示したものであり、(a)は本発明の加工後の状態を図示したものである。従来技術では低速領域のみでZ軸のみを離間させていたので、高速領域で削り残しを生じていた。また、Y軸方向の補間はされていなかった。本発明では、高速領域を基本に3次元移動経路を設定するので、(a)に示すように回転切削工具18の3次元補正により、高速領域での削り残しや低速領域での削り過ぎを防止でき、その後の追加加工手段が不要となる。
【0044】
図2において、ステップS5では、ステップS6以下の演算処理で必要な工作機械、工具や切削条件に関する情報をデータベース36から読み込み、ステップS6ではステップS7以下の演算で必要なSN演算や補正関数演算を行う。そして、ステップS7では補正オフセット量の演算を行う。
【0045】
このステップS6は、NC工作機械と回転切削工具とのDSMに基づいて補正関数を設定する補正関数設定工程に相当するもので、補正関数設定手段40によって実行され、設定送り速度、工具回転数でボールエンドミル18を移動させながら切削加工を行う場合の図5に示す工作機械や回転切削工具の3次元撓み変化ベクトル(しなり)を算出するとともに、これを補正ベクトルとして設定する。すなわち、本実施の形態では、実際の送り速度の変化とは無関係に、設定送り速度・工具回転数で切削加工が行われる場合の工具と工作機械の撓みによる工具中心のXYZ軸方向位置が変化しても削り残しが生じないように補正量が設定されることになる。
【0046】
上述した例では、送り方向の変化(角度)によって低速送り速度Fが異なり、加減速時の加速度が一定値±aであるが、低速送り速度Fが一定であったり、切削条件によって加減速時の加速度が異なる場合など、NC工作機械12の減速機能は種類によって異なるため、使用するNC工作機械12の減速機能に応じて上記低速領域を求めるに必要なNC工作機械12の減速機能は、予め機種毎にデータベース36などに設定される。
【0047】
次に、SN演算(S8)行い、さらに、そのSN演算と補正関数との組合せ補間による回転切削工具の3次元撓み変形量の補正移動経路データを補間設定して、移動経路データの演算を行う(S9)。これにより、最終の移動経路データCLが設定され,前記設定送り速度F1や切込み深さA、主軸回転数などの切削条件に関するデータと共にNCデータメモリ11に記憶されてNC工作機械12に送られる。
【0048】
NC工作機械12のNC制御部14は、機能的に送り速度位置制御手段28を備えている。なお、NC制御部16は主軸回転制御手段(図示せず)も備えており、NCデータメモリ11に設定された主軸回転数で主軸を回転駆動するように主軸回転駆動手段20の作動を制御する。
【0049】
送り速度位置制御手段28は、設定送り速度Fで移動経路データCLが表す移動経路42に従ってボールエンドミル18が移動するように、工具位置検出手段28によって検出される実際の工具位置と比較しながら送り駆動手段22の作動を制御する。送り速度位置制御手段28では、工具位置検出手段28から供給される情報に従って減速制御を行い、例えばピッグ動作部42aでは図8に示すように送り速度を制御する。
【0050】
図10は、本発明の好適な実施の形態に係る切削加工用装置のNC加工システムを説明するためのフロー図である。
【0051】
まず、予め設定されたデータベース36に記憶されているデータから加工条件、工具データを読み込む(S21)。ここでいうデータベース36とは上述したように特定のNC工作機械、工具に対応する実験データ、FEM数値解析データ等から設定されたものである。具体的にデータベースには、NC工作機械のデータ、及び使用するボールエンドミル18等のデータ、キーボード等の入力操作手段による作業者の入力データを含むものである。
【0052】
次に、非切削物表面上の移動経路データCLを読込み、非切削物の切削する領域、すなわち加工領域の検出を行う(S22)。これらの処理はCAMシステム10によって実行され、その具体的手順は上述したものを参照する通りである。
【0053】
次に、被削物24が加工領域にあるか否かの判断を行う(S23)。ここで、加工領域にないと判定したときには、ステップS28に飛び、移動経路データCLの補正工程を行わずそのまま出力する。一方、加工領域にあると判断したときには、ステップS24以降のCLの補正設定工程に移行する。
【0054】
まず、ステップS24では、加工領域下にあるNC工作機械・工具の動剛性行列の読込みを行う。これは、NC工作機械の作動時におけるNC工作機械及び工具の動剛性を読み込むことであり、次の工程であるNC工作機械・工具の撓み計算する前提となる工程である。
【0055】
次に、既に言及したように読み込まれた上記動剛性行列に基づいて切削点でのNC工作機械・工具の撓み変形量、すなわち被切削物に対する刃先から離間量の計算を行う(S25)。
【0056】
次に、切削点での工具移動経路補正関数計算を行う(S26)。これは、補正関数設定工程に相当するもので、NC工作機械と回転切削工具とのDSMに基づいて設定する。
【0057】
さらに、修正工具移動経路を逐次計算する(S27)。この工程は、既に計算された撓み変形量と刃先の動経路補正関数とを組合せて適正な移動経路データを補完設定する工程であり、補完設定された移動経路CLに基づいて、ステップS28において移動経路CLが出力される。このように出力された移動経路データCLはメモリ11に記憶され、該メモリ11のデータに基づいてNC工作機械が実際に制御され、動作される。なお、NC工作機械の制御及び動作については図1を参照しつつ前述した通りである。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高速領域での削り残しや低速領域での食込みが確実に防止される。また、CAMシステムで移動経路データCLを作成する際に、使用するNC工作機械の減速機能に応じて低速領域を求めるとともに、その低速領域における移動経路データCLの3次元軸方向位置を補正量だけ補正し、高速領域でも移動経路データCLの3次元軸方向位置を補正量だけ補正するようになっているため、NC工作機械そのものについては何ら設計変更などを行う必要がなく、従来のNC工作機械をそのまま使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る切削加工用装置のNC加工システムを説明するブロック図である
【図2】図1のCAMシステムで移動経路データCLを設定する際の手順を説明するフローチャートである。
【図3】図1におけるNC工作機械のNC動作部の一例を説明する図である。
【図4】図1のCAMシステムで工具移動経路を設定する際の一例を説明する図である。
【図5】図2のステップS7で補正オフセット量を説明する図である。
【図6】図2のステップS7で補正オフセット量を算出する際に切削抵抗を求めるために用いる工具径方向の最大屑厚さを説明する図である。
【図7】図2のステップS9で求める低速領域のうち加減速範囲Qをピッグ動作部について具体的に説明する図である。
【図8】図7のピック動作部における送り速度変化の一例を示す図である。
【図9】従来技術と本発明とを比較説明するための図である。
【図10】本発明の好適な実施の形態に係る切削加工用装置のNC加工システムを説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
16 NC動作部
18 ボールエンドミル
20 主軸回転駆動手段
22 送り駆動手段
24 被削物
40 オフセット面
42 移動経路
42a ピック動作部
44 アプローチ部
46 リトラクト部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting apparatus for performing cutting by a rotary cutting tool and a program for setting the moving path data for the cutting, and particularly relates to bending between a machine tool and a rotary cutting tool due to a change in feed speed of the rotary cutting tool. The present invention relates to a technique for preventing the uncut portion resulting from the cutting.
[0002]
[Prior art]
Using a NC (Numerical Control) machine tool, the rotary cutting tool is driven to rotate relative to the workpiece in accordance with predetermined moving path data including a direction intersecting the axis while rotating the rotary cutting tool around the axis. As a result, cutting of a free-form surface or the like on the workpiece is widely performed in various fields such as die machining.
[0003]
In such a cutting process, the amount of bending deformation of a machine tool or a rotary cutting tool changes with a change in the feed speed of the rotary cutting tool. When the feed speed is reduced, the bending deformation of the machine tool or the rotary cutting tool returns and straightens, causing a bite in comparison with other parts and causing a problem of excessively deep cutting (for example, Patent Document 1). .
[0004]
In order to solve this problem, for example, in the case of the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-257875, the axial position of the cutting edge position caused by a change in the amount of bending deformation of the rotary cutting tool accompanying a change in the feed rate is determined. The axial position of the rotary cutting tool is relatively separated from the workpiece by a predetermined correction amount set as a substantially minimum value (Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-55-58949 [Patent Document 2]
JP-A-8-257875
[Problems to be solved by the invention]
However, in actual cutting, the change in the position of the rotary cutting tool is affected not only by the bending of the tool itself but also by the bending of the NC machine tool supporting the tool.
[0007]
Therefore, when the feed direction of the rotary cutting tool is decelerated, as in the above-described conventional apparatus that focuses only on the rotary cutting tool, cutting in a low-speed region is performed too deeply than cutting at other positions. Fine adjustment cannot be performed only by adopting a method of separating the tool from the workpiece in a low-speed region where biting occurs for the purpose of solving the adverse effects.
[0008]
As a result, if it is an essential condition to avoid excessive cutting in the low-speed area, the room where the uncut occurs in the high-speed area where the area is rather large in the processing range is tolerated, and the remaining uncut part is separately cut by various means. And it was not possible to perform complete cutting by one control means.
[0009]
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to change the amount of deflection change of a rotary cutting tool including not only the deflection of a rotary cutting tool at the time of cutting but also the deflection of an NC machine tool. In the low-speed area where the feed rate is small, by making it relatively close to the workpiece in the high-speed area while preventing the bite from occurring due to the change in the amount of bending deformation of the machine tool or rotary cutting tool The purpose is to prevent uncut parts.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention preliminarily tests the deflection of the entire NC machine tool corresponding to the actual cutting situation in advance when setting the movement path data for controlling the position of the rotary cutting tool ( A tool is sent out along a moving path (cutting path) by setting a corrected moving path data corrected based on the experimental data as a moving path data in advance by conducting an experiment mainly by FEM numerical analysis. And
[0011]
More specifically, the present invention provides the following.
[0012]
(1) A predetermined cutting process is performed on the workpiece by rotating the rotary cutting tool relative to the workpiece while including a direction intersecting the axis three-dimensionally while rotating the rotary cutting tool about the axis. A cutting machine, comprising: machining at a cutting point of the rotary cutting tool using static rigidity / dynamic rigidity experimental data of an NC machine tool, machining experimental data of a rotary cutting tool, and FEM numerical analysis data. A three-dimensional incision correction for calculating a three-dimensional bending deformation amount at a cutting edge position caused by bending deformation between a machine and a tool, and cutting an uncut amount of a workpiece at a cutting edge position caused by the three-dimensional bending deformation amount. A three-dimensional position of the rotary cutting tool is relatively approached to the workpiece by an amount.
[0013]
When the NC machine tool is operated, the rotary cutting tool bends greatly in a high-speed region where the feed speed is high, and flexes slightly in a low-speed region where the feed speed is low. As described above, there is a problem that the position of the rotary cutting tool with respect to the position changes, and the amount of cutting varies depending on each region.
[0014]
To solve this problem, in the conventional apparatus, when transitioning from the high-speed region to the low-speed region, correction is performed according to the axial displacement amount of the cutting edge, but the actual cutting edge displacement is only the deflection of the rotary cutting tool. In addition, since it is also affected by the bending of the NC machine tool itself, priority is given to preventing biting (excessive cutting) in a low-speed region where once it is cut, it cannot be corrected later. Uncut parts in the high-speed area, which occupies most of the work, were to be accepted.
[0015]
According to the present invention, the bending of not only the rotary cutting tool but also the entire NC machine tool is previously tested in accordance with the type of tool and the rotation speed, and the rotary cutting tool can be positioned with respect to the non-cutting object based on the experimental data. Can be controlled. In other words, according to the cutting apparatus of the present invention, when setting the movement path data for controlling the position of the rotary cutting tool, the deflection of the entire NC machine tool corresponding to the actual cutting condition in advance is previously tested. By setting the corrected movement path data corrected based on the experimental data as the movement path data, it is possible to perform high-precision cutting by sending out the tool once along the movement path (cutting path). In addition to preventing biting, it is possible to reduce the need for rework due to uncut portions.
[0016]
(2) The relative movement of the rotary cutting tool is moved based on predetermined movement path data, and the movement path data is corrected based on the three-dimensional cutting correction amount when performing cutting, The step of setting the movement path data to be corrected includes an SN calculation step of obtaining an SN at a cutting point of the NC machine tool from the movement path data, and a correction function based on the DSM of the NC machine tool and the rotary cutting tool. And an interpolation step of interpolating and setting a correction movement path data of a three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool by a combination interpolation of the SN calculation and the correction function. (1) The apparatus for cutting according to (1).
[0017]
According to the present invention, it is possible to correct and set travel route data based on FEM numerical experiment data under predetermined conditions so that cutting is performed according to the above-described cutting apparatus. That is, the correction movement path data is obtained by obtaining the tool rotation speed and the feed rate in the cutting to the target workpiece from the predetermined movement path data, and obtaining the corresponding three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool. Set.
[0018]
More specifically, an SN operation for obtaining an SN (Surface Normal) at a cutting point of the NC machine tool from preset movement path data is performed, and further, based on a DSM (Dynamic Stiffness Matrix) of the NC machine tool and the rotary cutting tool. The correction function is set by setting the correction function, and the correction movement path data of the three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool is interpolated and set by the combination of the SN calculation and the correction function. As a result, it is possible to correct the movement path data (database) set in advance from the FEM numerical experiment data and perform control so that an appropriate cutting edge position can be positioned in the entire cutting area, thereby preventing biting in a low speed area. In addition, the uncut portion in the high-speed region can be avoided. As a result, the necessity of performing reworking or the like after the completion of the cutting process by the present apparatus is reduced, and high-precision cutting can be performed more quickly, and the cutting cost and the yield of the workpiece are improved.
[0019]
(3) A predetermined cutting process is performed on the work by rotating the rotary cutting tool about the axis and moving the rotary cutting tool relative to the work including a direction intersecting the axis three-dimensionally. The machining at the cutting point of the rotary cutting tool using the static rigidity / dynamic rigidity experimental data of the NC machine tool, the machining experimental data of the rotary cutting tool, and the FEM numerical analysis data for the cutting device. Calculating a three-dimensional bending deformation amount at the cutting edge position caused by bending deformation between the machine and the tool; and a three-dimensional deformation method for reducing an uncut amount of the workpiece at the cutting edge position caused by the three-dimensional bending deformation amount. A step of causing the three-dimensional position of the rotary cutting tool to relatively approach the workpiece by an amount of the cut correction amount;
[0020]
(4) The relative movement of the rotary cutting tool is moved based on predetermined movement path data, and the movement path data is corrected based on the three-dimensional cutting correction amount when performing cutting. The step of setting the corrected movement path data includes an SN calculation step of obtaining an SN at a cutting point of the NC machine tool from the movement path data, and a DSM between the NC machine tool and the rotary cutting tool. A correction function setting step of setting a correction function based on the correction function, and an interpolation step of interpolating and setting correction movement path data of a three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool by a combination interpolation of the SN calculation and the correction function. (3) The program for setting the moving path data for cutting according to (3).
[0021]
According to the present invention, a tool rotation speed and a feed speed in cutting to a target workpiece are determined from predetermined movement path data, and a corresponding three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool is determined. Set the corrected movement route data. In addition, it is possible to correct and set the movement path data based on the FEM numerical experiment data on the predetermined condition so that the cutting is performed according to the setting program of the cutting movement path data of the cutting apparatus described above.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an NC processing system of a cutting device according to an embodiment of the present invention.
[0024]
The NC processing system generally includes a database 36, a CAM system 10, an NC data memory 11, and an NC machine tool 12.
[0025]
The database 36 includes information necessary for creating the movement route data CL, specifically, product shape data and a tool shape used for machining, such as a radius of the ball end mill 18 (see FIG. 3), and a cutting time. Information required to determine the axial displacement of the cutting edge position due to the bending deformation of the machine tool or the ball end mill 18, specifically, the bending deformation of the machine tool, the Young's modulus of the tool, the second moment of area, the tool length , The tool diameter, the cutting depth per blade, the peripheral speed, the specific cutting resistance of the workpiece 24, and the like are stored.
[0026]
The DSM can be obtained from the feed direction and the tool rotation speed obtained from the above-described parameters such as the tool length, the tool diameter, the cutting depth of one blade, the peripheral speed, and the like. The deflection can be calculated by taking this into account.
[0027]
The CAM (Computer Aided Manufacturing) system 10 creates NC data including movement route data CL using a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like. More specifically, it includes an arithmetic processing unit 30, an SN arithmetic unit 38, a correction function setting unit 40, a movement route data complement setting unit 60, and a corrected movement route data setting unit 34. With these configurations, the travel route data in the NC data is corrected and created in accordance with the flowchart shown in FIG. 2 while reading necessary information from the preset travel route database 36.
[0028]
The NC data memory 11 is configured by a storage medium such as a magnetic tape or a magnetic disk, and stores NC data.
[0029]
The NC machine tool 12 controls cutting according to the NC data stored in the NC data memory 11. The NC machine tool 12 includes an NC control unit 14 and an NC operation unit 16.
[0030]
Here, the NC control unit 14 includes a microcomputer having a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and controls the operation of the NC operation unit 16 according to the NC data stored in the NC data memory 11. It comprises a feed speed position control means 28.
[0031]
On the other hand, the NC operation unit 16 includes a main shaft rotation drive unit 20, a feed drive unit 22, and a tool position detection unit 24.
[0032]
As shown in, for example, FIG. 3, the NC operation unit 16 includes a ball end mill 18 as a rotary cutting tool, a main shaft rotation driving unit 20 that rotationally drives the ball end mill 18 around an axis parallel to the Z axis, and a ball end mill. A feed driving means 22 for moving the ball end mill 18 three-dimensionally in parallel in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and a predetermined moving path including a direction intersecting the axis while rotating the ball end mill 18 By relatively moving the work 24 in accordance with the data CL, the work 24 is cut into a free-form surface or the like. The main shaft rotation driving means 20 is an electric motor such as a servo motor, for example, and the feed driving means 22 is configured to include, for example, three sets of feed screws for moving in three axial directions and a servo motor for rotating the feed screws. You.
[0033]
Next, a procedure for setting the movement route data CL in the CAM system 10 will be described with reference to FIG.
[0034]
First, the product shape data to be processed and the data of the ball end mill 18 to be used are read from the database 36 in accordance with the input operation of the operator on the input operation means such as a keyboard, and the product shape data is displayed on an image display device such as a liquid crystal panel. That is, the processing surface shape is displayed (S1).
[0035]
Next, in a state where the processing surface 40 is projected on a plane viewed from the Z-axis direction and on a two-dimensional plane of XY, a moving path of the tool is set by an input operation of an operator and a cutting line is created. (S2).
[0036]
Next, an intersection line between the movement path, the plane including the Z axis, and the processing surface 40 is determined, and the intersection line is determined as the processing surface movement path 42, and the three-dimensional XYZ coordinates representing the movement path 42 are used as the processing surface movement. It is created as route data (S3).
[0037]
Here, FIG. 4 shows that the ball end mill 18 is reciprocated in the X-axis direction, and at the end of the movement in the X-axis direction is moved in the Y-axis direction by the pick feed dimension P set by an input operation or the like. In this case, the moving route 42 can be arbitrarily determined. The processing surface movement path data also includes data on the approach section 44 and the retract section 46 in addition to the movement path 42.
[0038]
Then, the acceleration and deceleration range Q to decelerate and accelerate the feed speed F as a slow feed rate F 2, calculated from the acceleration ± a during acceleration or deceleration of the NC machine tool 12, including its acceleration and deceleration range Q set Request low speed range where the ball end mill 18 is moved at a low feed speed F than feedrate F 1 (S4).
[0039]
The calculation of the low speed region will be described with reference to FIGS.
[0040]
In FIG. 7, in the pick operation unit 42a in which the feed direction is rotated by 180 degrees at the end of the movement path 42 in the X-axis direction, the smallest ratio due to the feed direction being reversed by approximately 180 degrees, for example, the set feed speed F 1 with slow feed rate F 2 of the order of 1/3 is set, acceleration and deceleration range Q is determined using the acceleration ± a, its acceleration and deceleration range deceleration control start point from Q a and the deceleration control end point D Configuring (See FIG. 8). The range from the deceleration control start point A to the deceleration control end point D is a low-speed region.
[0041]
Step S4 is executed by the formula calculating means 30 based on the movement route 42 set in step S3, and calculates a necessary low-speed area by the calculation in step S8 and subsequent steps. That is, in the pick operation unit 42a in which the feed direction is reversed by 180 degrees at the X-axis direction movement end in the movement path 42, the feed speed F is reduced by the deceleration control of the NC machine tool 12 in order to secure the positional accuracy. The bending deformation (bending) of the machine tool and the ball end mill 18 is returned due to the decrease of the feed speed F, and the ball end mill 18 is cut into the workpiece 24 to cause excessive cutting. This is to perform a process of correcting the movement route data CL for escape in the three-dimensional axis direction.
[0042]
Such a bite occurs not only in the pig operating section 42a but also in a portion where the feed direction of the ball end mill 18 greatly changes, such as the approach portion 44 and the retrack portion 46. In the approach portion 44, the bending deformation amount of the ball end mill 18 is substantially zero, but when the movement in the X-axis direction starts, the ball end mill 18 bends due to the cutting resistance, so that the approach portion 44 is bitten as a result.
[0043]
Referring to FIG. 9, (b) illustrates a state after processing according to the related art, and (a) illustrates a state after processing according to the present invention. In the prior art, only the Z-axis is separated only in the low-speed region, so that uncut portions occur in the high-speed region. In addition, interpolation in the Y-axis direction has not been performed. In the present invention, since the three-dimensional movement path is set based on the high-speed region, the three-dimensional correction of the rotary cutting tool 18 prevents the uncut portion in the high-speed region and excessive cutting in the low-speed region as shown in FIG. Yes, no additional processing means is required.
[0044]
In FIG. 2, in step S5, information on machine tools, tools, and cutting conditions required in the arithmetic processing in step S6 and subsequent steps is read from the database 36, and in step S6, SN computation and correction function arithmetic required in the arithmetic processing in step S7 and subsequent steps are performed. Do. In step S7, a correction offset amount is calculated.
[0045]
This step S6 corresponds to a correction function setting step of setting a correction function based on the DSM of the NC machine tool and the rotary cutting tool, and is executed by the correction function setting means 40. When the cutting is performed while moving the ball end mill 18, the three-dimensional bending change vector (bending) of the machine tool or the rotary cutting tool shown in FIG. 5 is calculated and set as a correction vector. That is, in the present embodiment, regardless of the actual change in the feed rate, the position of the tool center in the XYZ axis direction changes due to the bending of the tool and the machine tool when cutting is performed at the set feed rate and the tool rotation speed. The correction amount is set so that no uncut portion is left even if it is left.
[0046]
In the above example, different slow feed rate F 2 by the feeding direction of the change (angle), although acceleration during acceleration and deceleration is a predetermined value ± a, or a slow feed rate F 2 is constant, pressurized by cutting conditions Since the deceleration function of the NC machine tool 12 differs depending on the type, for example, when the acceleration at the time of deceleration is different, the deceleration function of the NC machine tool 12 required to obtain the above-mentioned low-speed region according to the deceleration function of the NC machine tool 12 to be used is Are set in advance in the database 36 for each model.
[0047]
Next, an SN calculation (S8) is performed, and further, the correction movement path data of the three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool by interpolation combination of the SN calculation and the correction function is set by interpolation to calculate the movement path data. (S9). As a result, the final movement path data CL is set, stored in the NC data memory 11 together with the data relating to the cutting conditions such as the set feed speed F1, the cutting depth A, and the spindle speed, and sent to the NC machine tool 12.
[0048]
The NC control unit 14 of the NC machine tool 12 functionally includes a feed speed position control unit 28. The NC control unit 16 also includes a spindle rotation control unit (not shown), and controls the operation of the spindle rotation driving unit 20 so as to rotate the spindle at the spindle rotation number set in the NC data memory 11. .
[0049]
Feed speed position control means 28, so that the ball end mill 18 is moved in accordance with movement path 42 representing the moving path data CL at a set feed speed F 1, by comparison with the actual tool position detected by the tool position detection means 28 The operation of the feed driving means 22 is controlled. The feed speed position control means 28 performs deceleration control according to the information supplied from the tool position detection means 28, and, for example, the pig operation part 42a controls the feed speed as shown in FIG.
[0050]
FIG. 10 is a flowchart for explaining the NC processing system of the cutting apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.
[0051]
First, processing conditions and tool data are read from data stored in a preset database 36 (S21). As described above, the database 36 is set from experimental data corresponding to a specific NC machine tool and tool, FEM numerical analysis data, and the like. Specifically, the database includes data of the NC machine tool, data of the ball end mill 18 and the like to be used, and input data of the operator by input operation means such as a keyboard.
[0052]
Next, the movement path data CL on the surface of the non-cut object is read, and a region where the non-cut object is cut, that is, a processing region is detected (S22). These processes are executed by the CAM system 10, and the specific procedure is as described above.
[0053]
Next, it is determined whether or not the workpiece 24 is in the processing area (S23). Here, when it is determined that it is not in the processing area, the process jumps to step S28, and outputs the moving route data CL without performing the correction process. On the other hand, when it is determined that it is in the processing area, the process proceeds to the CL correction setting process from step S24.
[0054]
First, in step S24, the dynamic rigidity matrix of the NC machine tool / tool under the machining area is read. This is to read the dynamic rigidity of the NC machine tool and the tool during the operation of the NC machine tool, and is a prerequisite for calculating the deflection of the NC machine tool and the tool, which is the next step.
[0055]
Next, the amount of bending deformation of the NC machine tool / tool at the cutting point, that is, the amount of separation from the cutting edge with respect to the workpiece is calculated based on the dynamic rigidity matrix read as described above (S25).
[0056]
Next, a tool movement path correction function calculation at the cutting point is performed (S26). This corresponds to a correction function setting step, and is set based on the DSM of the NC machine tool and the rotary cutting tool.
[0057]
Further, a corrected tool movement path is sequentially calculated (S27). This step is a step of complementarily setting appropriate movement path data by combining the already calculated bending deformation amount and the moving path correction function of the cutting edge. Based on the complementarily set movement path CL, the movement is performed in step S28. The route CL is output. The movement path data CL output in this manner is stored in the memory 11, and the NC machine tool is actually controlled and operated based on the data in the memory 11. The control and operation of the NC machine tool are as described above with reference to FIG.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, uncut portions in a high-speed region and bite in a low-speed region are reliably prevented. Further, when the movement path data CL is created by the CAM system, a low-speed area is determined according to the deceleration function of the NC machine tool used, and the three-dimensional axial position of the movement path data CL in the low-speed area is corrected by the correction amount. Since the correction is performed and the three-dimensional axial position of the movement path data CL is corrected by the correction amount even in the high-speed region, there is no need to make any design change on the NC machine tool itself. Can be used as is.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an NC processing system of a cutting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 illustrates a procedure when setting a movement route data CL in the CAM system of FIG. It is a flowchart.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an NC operation unit of the NC machine tool in FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example when setting a tool movement path in the CAM system of FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram illustrating a correction offset amount in step S7 of FIG. 2;
FIG. 6 is a diagram illustrating a maximum chip thickness in a tool radial direction used for obtaining a cutting force when calculating a correction offset amount in step S7 of FIG. 2;
FIG. 7 is a diagram specifically illustrating an acceleration / deceleration range Q of a pig operation unit in a low speed region obtained in step S9 of FIG. 2;
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a change in feed speed in a pick operation unit in FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram for comparing and explaining a conventional technique and the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating an NC processing system of a cutting device according to a preferred embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
16 NC operation unit 18 Ball end mill 20 Spindle rotation drive unit 22 Feed drive unit 24 Workpiece 40 Offset surface 42 Movement path 42a Pick operation unit 44 Approach unit 46 Retract unit

Claims (4)

回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ該軸心と3次元交差する方向を含んで被削物に対して相対移動させることにより、該被削物に所定の切削加工を行う切削加工用装置であって、
NC工作機械の静剛性・動剛性実験データと、回転切削工具の加工実験データと、FEM数値解析データと、を使用して前記回転切削工具の切削点での工作機械と工具との撓み変形により生じた刃先位置の3次元撓み変形量を計算し、該3次元撓み変形量に起因する刃先位置の被削物の削り残し量を削り込むような3次元切込み補正量だけ、該回転切削工具の3次元位置を前記被削物に対して相対的に接近させることを特徴とする切削加工用装置。
For a cutting operation for performing a predetermined cutting operation on a workpiece by rotating a rotary cutting tool relative to the workpiece including a direction intersecting three-dimensionally with the axis while rotating the rotary cutting tool about the axis. A device,
Using the static rigidity / dynamic rigidity experimental data of the NC machine tool, the machining experimental data of the rotary cutting tool, and the FEM numerical analysis data, the bending deformation of the machine tool and the tool at the cutting point of the rotary cutting tool is used. The three-dimensional bending deformation amount of the generated cutting edge position is calculated, and the rotation cutting tool is adjusted by the three-dimensional cutting correction amount that cuts the remaining uncut amount of the workpiece at the cutting edge position caused by the three-dimensional bending deformation amount. An apparatus for cutting, wherein a three-dimensional position is relatively approached to the workpiece.
前記回転切削工具の相対的な移動は、予め設定された移動経路データに基づいて移動され、該移動経路データは切削加工を行うに際して前記3次元切り込み補正量に起因して補正され、該補正される移動経路データの設定工程は、前記移動経路データから前記NC工作機械の切削点でのSNを求めるSN演算工程と、前記NC工作機械と回転切削工具とのDSMに基づいて補正関数を設定する補正関数設定工程と、前記SN演算と前記補正関数との組合せ補間による前記回転切削工具の3次元撓み変形量の補正移動経路データを補間設定する補間工程と、を有することを特徴とする請求項1記載の切削加工用装置。The relative movement of the rotary cutting tool is moved based on preset movement path data, and the movement path data is corrected based on the three-dimensional cutting correction amount when performing cutting, and the corrected movement path data is corrected. The moving path data setting step includes setting an SN function for obtaining an SN at a cutting point of the NC machine tool from the moving path data, and setting a correction function based on the DSM between the NC machine tool and the rotary cutting tool. A correction function setting step, and an interpolation step of interpolating and setting correction movement path data of a three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool by a combination interpolation of the SN calculation and the correction function. 2. The apparatus for cutting according to 1. 回転切削工具を軸心まわりに回転駆動しつつ該軸心と3次元交差する方向を含んで被削物に対して相対移動させることにより、該被削物に所定の切削加工を行う切削加工用装置に対して、
NC工作機械の静剛性・動剛性実験データと、回転切削工具の加工実験データと、FEM数値解析データと、を使用して前記回転切削工具の切削点での工作機械と工具との撓み変形により生じた刃先位置の3次元撓み変形量を計算するステップと、
前記3次元撓み変形量に起因する刃先位置の被削物の削り残し量を削り込むような3次元切込み補正量だけ、前記回転切削工具の3次元位置を前記被削物に対して相対的に接近させるステップと、
を実行させるための切削加工用移動経路データの設定プログラム。
For a cutting operation for performing a predetermined cutting operation on a workpiece by rotating a rotary cutting tool relative to the workpiece including a direction intersecting three-dimensionally with the axis while rotating the rotary cutting tool about the axis. For the device
Using the static rigidity / dynamic rigidity experimental data of the NC machine tool, the machining experimental data of the rotary cutting tool, and the FEM numerical analysis data, the bending deformation of the machine tool and the tool at the cutting point of the rotary cutting tool is used. Calculating a three-dimensional bending deformation amount of the generated cutting edge position;
The three-dimensional position of the rotary cutting tool is set relative to the workpiece by a three-dimensional cutting correction amount that cuts the uncut amount of the workpiece at the cutting edge position caused by the three-dimensional bending deformation amount. Approaching,
Program for setting the movement path data for cutting to execute the program.
前記回転切削工具の相対的な移動は、予め設定された移動経路データに基づいて移動され、該移動経路データは切削加工を行うに際して前記3次元切り込み補正量に起因して補正するものであって、
この補正される移動経路データの設定工程は、
前記移動経路データから前記NC工作機械の切削点でのSNを求めるSN演算ステップと、
前記NC工作機械と回転切削工具とのDSMに基づいて補正関数を設定する補正関数設定ステップと、
前記SN演算と前記補正関数との組合せ補間による前記回転切削工具の3次元撓み変形量の補正移動経路データを補間設定する補間ステップと、
を有することを特徴とする請求項3記載の切削加工用移動経路データの設定プログラム。
The relative movement of the rotary cutting tool is moved based on predetermined movement path data, and the movement path data is corrected based on the three-dimensional cutting correction amount when performing cutting. ,
The setting process of the moving route data to be corrected includes:
An SN calculation step of obtaining an SN at a cutting point of the NC machine tool from the movement path data;
A correction function setting step of setting a correction function based on the DSM of the NC machine tool and the rotary cutting tool;
An interpolation step of interpolating and setting a correction movement path data of a three-dimensional bending deformation amount of the rotary cutting tool by a combination interpolation of the SN calculation and the correction function;
4. The program according to claim 3, further comprising: a moving path data for cutting process.
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