JP2005144620A - Shape processing method by numerical control processing machine, numerical control device, machine tool, nc program making device and nc program making program - Google Patents

Shape processing method by numerical control processing machine, numerical control device, machine tool, nc program making device and nc program making program Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform highly accurate shape processing by avoiding reduction in shape processing accuracy by radial directional deflection of a tool, in the shape processing using a ball end mill by an orthogonal triaxial machine tool. <P>SOLUTION: An NC program is analyzed with respective block data by using the NC program of describing normal vector information for indicating a normal vector of a processing surface in a contact point of the tool and a workpiece with respective block data including feed shaft position information. A deflection correction quantity of the tool corresponding to the normal vector of the processing surface, is calculated with respective analyzed block data. A feed shaft position is corrected in response to the calculated tool deflection correction quantity. The shape processing is performed in response to the corrected feed shaft position. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、数値制御加工機による形状加工方法、数値制御装置、工作機械、NCプログラム作成装置、およびNCプログラム作成プログラムに関し、特に、直交3軸の数値制御加工機を用いて金型等の形状加工を行う加工方法、その形状加工方法を実施する数値制御装置、工作機械、CAM装置等によるNCプログラム作成装置、およびNCプログラム作成のプログラムに関するものである。   The present invention relates to a shape processing method using a numerical control processing machine, a numerical control device, a machine tool, an NC program creation device, and an NC program creation program, and in particular, a shape such as a mold using an orthogonal three-axis numerical control processing machine. The present invention relates to a machining method for carrying out machining, a numerical control device for carrying out the shape machining method, a machine tool, an NC program creation device using a CAM device, etc., and an NC program creation program.

ボールエンドミル等の切削工具を用いて金型等の自由曲面を含む形状加工を行う数値制御装置、数値制御加工機(工作機械)がある(例えば、特許文献1、特許文献2)。   There are numerical control devices and numerical control processing machines (machine tools) that perform shape processing including a free-form surface such as a die using a cutting tool such as a ball end mill (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

X軸、Y軸、Z軸の直交3軸の工作機械によってボールエンドミル等を使用して形状加工を行う場合、工具軸線は垂直で不変にあるのに対し、加工面は曲面(傾斜面)であるため、工具軸線に対して90度以外の角度をもつ。   When shape machining is performed using a ball end mill or the like with a machine tool with three axes orthogonal to the X, Y, and Z axes, the tool axis is vertical and unchanged, while the machining surface is a curved surface (inclined surface). Therefore, it has an angle other than 90 degrees with respect to the tool axis.

このため、ボールエンドミル等の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルは、工具軸線とは一致せず、工具先端に径方向の切削荷重が作用する。このため、工具に径方向のたわみが生じ、形状加工精度が低下する。
特開平9−29584号公報 特開2002−96243号公報
For this reason, the normal vector of the machining surface at the contact point between the tool such as a ball end mill and the workpiece does not coincide with the tool axis, and a radial cutting load acts on the tool tip. For this reason, a deflection in the radial direction occurs in the tool, and the shape machining accuracy is lowered.
JP-A-9-29584 JP 2002-96243 A

この発明が解決しようとする課題は、直交3軸の工作機械によるボールエンドミル等を使用した形状加工において、工具の径方向たわみによる形状加工精度の低下を回避し、高精度な形状加工を行えるようにすることである。   The problem to be solved by the present invention is that, in shape processing using a ball end mill or the like with an orthogonal three-axis machine tool, it is possible to avoid a decrease in shape processing accuracy due to radial deflection of the tool and perform high-precision shape processing. Is to do.

この発明による形状加工方法は、直交3軸の数値制御加工機を用いて形状加工を行う加工方法において、送り軸位置情報を含む各ブロックデータ毎に、工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを示す法線ベクトル情報を記述されたNCプログラムを用い、前記NCプログラムを各ブロックデータ毎に、解析し、解析した各ブロックデータ毎に、前記加工面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出し、算出された工具たわみ補正量に応じて送り軸位置を補正し、補正された送り軸位置に従って形状加工を行う。   The shape machining method according to the present invention is a machining method for performing shape machining using an orthogonal three-axis numerically controlled machining machine, and machining at a contact point between a tool and a workpiece for each block data including feed axis position information. An NC program in which normal vector information indicating the normal vector of the surface is described is used, the NC program is analyzed for each block data, and the normal vector of the machining surface is determined for each analyzed block data. The deflection correction amount of the tool is calculated, the feed axis position is corrected according to the calculated tool deflection correction amount, and the shape machining is performed according to the corrected feed axis position.

この発明による数値制御装置は、直交3軸加工機用の数値制御装置において、送り軸位置情報を含む各ブロックデータ毎に、工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを示す法線ベクトル情報を記述されたNCプログラムを各ブロックデータ毎に、解析する解析部と、前記解析部により解析された各ブロックデータ毎に、前記加工面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、前記たわみ補正量算出部によって算出された工具たわみ補正量に応じて送り軸位置を補正する送り軸位置補正部とを含む。   The numerical control apparatus according to the present invention is a numerical control apparatus for an orthogonal three-axis machine tool, and shows a normal vector of a machining surface at a contact point between a tool and a workpiece for each block data including feed axis position information. An analysis unit that analyzes the NC program in which normal vector information is described for each block data, and a tool deflection correction according to the normal vector of the machining surface for each block data analyzed by the analysis unit A deflection correction amount calculation unit that calculates the amount, and a feed axis position correction unit that corrects the feed axis position according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit.

この発明による工作機械は、上述の発明による数値制御装置を有する。   The machine tool according to the present invention includes the numerical control device according to the above-described invention.

この発明によるNCプログラム作成装置は、直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置において、図形データから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成するNCブロックデータ作成部と、図形データから各ブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、前記法線ベクトル算出部により算出された前記法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、前記たわみ補正量算出部により算出された前記工具たわみ補正量に応じて前記NCブロックデータ作成部により作成されたNCブロックデータの送り軸位置情報を補正し、出力用のNCブロックデータを作成する出力用NCブロックデータ作成部とを含む。   An NC program creation device according to the present invention creates NC block data including feed axis position information from graphic data in an NC program creation device for creating an NC program of a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machine. NC block data creation unit for calculating, normal vector calculation unit for calculating the normal vector of the machining surface at the contact point between the tool and the workpiece for each block data from the graphic data, and calculation by the normal vector calculation unit Created by the NC block data creation unit according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit calculated by the deflection correction amount calculation unit calculated by the deflection correction amount of the tool according to the normal vector NC for output that corrects the feed axis position information of the NC block data that has been generated and creates NC block data for output And a lock data generating unit.

この発明によるNCプログラム作成プログラムは、コンピュータに、図形データから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順と、図形データから各NCブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを算出する手順と、算出された前記法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、算出された前記工具たわみ補正量に応じて前記NCブロックデータの送り軸位置情報を補正し、出力用のNCブロックデータを作成する手順を実行させるためのNCプログラム作成プログラムである。   An NC program creation program according to the present invention is a computer program for creating NC block data including feed axis position information from graphic data, and machining at a contact point between a tool and a workpiece for each NC block data from graphic data. A procedure for calculating a normal vector of a surface, a procedure for calculating a deflection correction amount of the tool according to the calculated normal vector, and a feed axis of the NC block data according to the calculated tool deflection correction amount This is an NC program creation program for executing a procedure for correcting position information and creating NC block data for output.

この発明によるNCプログラム作成装置は、直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置において、図形データより多面体近似モデルを作成する多面体近似モデル作成部と、前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、前記法線ベクトル算出部により算出された前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、前記たわみ補正量算出部により算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正多面体近似モデルを作成する補正多面体近似モデル作成部と、前記補正多面体近似モデル作成部により作成された補正多面体近似モデルから送り軸位置情報を含む各NCブロックデータを作成するNCブロックデータ作成部とを含む。   An NC program creation device according to the present invention is a NC program creation device for creating an NC program for a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machine. A polyhedral approximation model creation unit that creates a polyhedron approximation model from graphic data A normal vector calculation unit that calculates a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model, and tool deflection corresponding to the normal vector of each surface of the polyhedral approximate model calculated by the normal vector calculation unit A deflection correction amount calculation unit that calculates a correction amount, a correction polyhedron approximation model creation unit that creates a corrected polyhedron approximation model corrected according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit, and the correction polyhedron Each NC block data including feed axis position information from the corrected polyhedral approximate model created by the approximate model creation unit And a NC block data creation portion that formed.

この発明によるNCプログラム作成プログラムは、コンピュータに、図形データより多面体近似モデルを作成する手順と、前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルを算出する手順と、算出された前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正多面体近似モデルを作成する手順と、作成された補正多面体近似モデルから送り軸位置情報を含む各NCブロックデータを作成する手順と実行させるためのNCプログラム作成プログラムである。   An NC program creation program according to the present invention includes a computer for creating a polyhedral approximate model from graphic data, a procedure for calculating a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model, and each of the calculated polyhedral approximate model. From the procedure for calculating the tool deflection correction amount according to the normal vector of the surface, the procedure for creating the corrected polyhedral approximation model corrected according to the calculated tool deflection correction amount, and the created corrected polyhedral approximation model This is a program for creating each NC block data including feed axis position information and an NC program creating program for executing it.

この発明によるNCプログラム作成装置は、直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置において、図形データより面モデルを作成する面モデル作成部と、前記面モデルの各面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、前記法線ベクトル算出部により算出された前記面モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、前記たわみ補正量算出部により算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正面モデルを作成する補正面モデル作成部と、前記補正面モデル作成部により作成された補正面モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成するNCブロックデータ作成部とを含む。   An NC program creation device according to the present invention is an NC program creation device for creating an NC program of a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machine, and a surface model creation unit that creates a surface model from graphic data; A normal vector calculation unit that calculates a normal vector of each surface of the surface model, and a tool deflection correction amount according to the normal vector of each surface of the surface model calculated by the normal vector calculation unit A deflection correction amount calculation unit, a correction surface model creation unit that creates a correction surface model corrected according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit, and a correction surface model creation unit. And an NC block data creation unit for creating NC block data including feed axis position information from the corrected surface model.

この発明によるNCプログラム作成プログラムは、コンピュータに、図形データより面モデルを作成する手順と、前記面モデルの各面の法線ベクトルを算出する手順と、算出された前記面モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正面モデルを作成する手順と、作成された補正面モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順を実行させるためのNCプログラム作成プログラムである。   An NC program creation program according to the present invention includes a computer for creating a surface model from graphic data, a procedure for calculating a normal vector of each surface of the surface model, and a method for calculating each surface of the surface model. The procedure for calculating the tool deflection correction amount according to the line vector, the procedure for creating the correction surface model corrected according to the calculated tool deflection correction amount, and the feed axis position information from the created correction surface model It is an NC program creation program for executing a procedure for creating NC block data.

これらの発明では、たわみ補正量は、NCブロックデータ毎の加工面の法線ベクトル、あるいは、多面体近似モデルの各面の法線ベクトル、あるいは面モデルの各面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより算出することができる。   In these inventions, the amount of deflection correction is the normal vector of the machining surface for each NC block data, the normal vector of each surface of the polyhedral approximate model, or the normal vector of each surface of the surface model, and one block. Machining direction vector, feed speed, depth of cut, spindle speed, cutting method, tool type, tool material, tool length, tool protrusion length, tool diameter, at least one combination of workpiece materials, or more It can be calculated by a combination of pieces.

この発明によれば、加工面の法線ベクトルに応じた工具のたわみを補償して形状加工を行うことができ、工具の径方向たわみによる形状加工精度の低下をキャンセルして高精度な形状加工を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to perform shape machining by compensating for tool deflection in accordance with the normal vector of the machining surface, canceling reduction in shape machining accuracy due to radial deflection of the tool, and high-precision shape machining. It can be performed.

この発明による形状加工方法の実施に使用される直交3軸の数値制御加工機および数値制御装置の一つの実施形態を、図1、図2を参照して説明する。   One embodiment of an orthogonal three-axis numerically controlled processing machine and a numerical control device used to implement the shape processing method according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

数値制御加工機は直交3軸の門形の工作機械10である。工作機械10は、ベッド11と、ベッド11上に設けられY軸方向(図1の紙面を直角に貫通する水平方向)に移動可能なワークテーブル12と、ベッド11の両側に設けられた左右一対のコラム13、14と、ベッド11を跨いでコラム13と14との間に掛け渡されたクロスレール15と、クロスレール15に設けられX軸方向(図1の左右水平方向)に移動可能なサドル16と、サドル16に設けられZ軸方向(図1の上下垂直方向)に移動可能なラム17とを有する。   The numerically controlled processing machine is a portal machine tool 10 having three orthogonal axes. The machine tool 10 includes a bed 11, a work table 12 provided on the bed 11 and movable in the Y-axis direction (horizontal direction penetrating the paper surface of FIG. 1 at right angles), and a pair of left and right provided on both sides of the bed 11. Columns 13, 14, a cross rail 15 spanning between the columns 13, 14 across the bed 11, and provided on the cross rail 15 and movable in the X-axis direction (horizontal direction in FIG. 1). It has a saddle 16 and a ram 17 provided on the saddle 16 and movable in the Z-axis direction (vertical direction in FIG. 1).

ラム17の下端には主軸18Aを含む主軸へッド18が取り付けられる。主軸へッド18の主軸18Aにはボールエンドミル等の工具19が交換可能に装着される。ラム17には主軸18Aを回転駆動する主軸モータ20が搭載されている。   A spindle head 18 including a spindle 18A is attached to the lower end of the ram 17. A tool 19 such as a ball end mill is replaceably mounted on a main shaft 18A of the main shaft head 18. A ram 17 is equipped with a spindle motor 20 that rotates the spindle 18A.

サドル15は、X軸送りねじ21、X軸送りねじ21を駆動するX軸サーボモータ22によってX軸方向に軸送りされる。ワークテーブル12は、Y軸送りねじ(図示省略)、Y軸送りねじを駆動するY軸サーボモータ23によってY軸方向に軸送りされる。ラム17は、Z軸送りねじ24、Z軸送りねじ24を駆動するZ軸サーボモータ25によってZ軸方向に軸送りされる。   The saddle 15 is axially fed in the X-axis direction by an X-axis feed screw 21 and an X-axis servomotor 22 that drives the X-axis feed screw 21. The work table 12 is axially fed in the Y-axis direction by a Y-axis feed screw (not shown) and a Y-axis servomotor 23 that drives the Y-axis feed screw. The ram 17 is axially fed in the Z-axis direction by a Z-axis feed screw 24 and a Z-axis servomotor 25 that drives the Z-axis feed screw 24.

主軸モータ20による主軸回転、X軸サーボモータ22、Y軸サーボモータ23、Z軸サーボモータ25による各軸送りは、数値制御装置30によって制御される。   The rotation of the main shaft by the main shaft motor 20 and the respective axis feeds by the X-axis servo motor 22, the Y-axis servo motor 23, and the Z-axis servo motor 25 are controlled by the numerical controller 30.

数値制御装置30は、コンピュータ式のものであり、以下、CNC30と云う。CNC30は、解析部31と、分配部32と、送り軸指令算出部33と、実速度演算部34と、たわみ補正量算出部35と、データベース36と、送り軸指令補正部37と、各送り軸のサーボコントローラであるX軸制御部38と、Y軸制御部39と、Z軸制御部40と、主軸モータ20に主軸回転指令を出力する機械制御インタフェース部41とを有する。   The numerical control device 30 is of a computer type and is hereinafter referred to as a CNC 30. The CNC 30 includes an analysis unit 31, a distribution unit 32, a feed axis command calculation unit 33, an actual speed calculation unit 34, a deflection correction amount calculation unit 35, a database 36, a feed axis command correction unit 37, and each feed. An X-axis control unit 38, a Y-axis control unit 39, a Z-axis control unit 40, and a machine control interface unit 41 that outputs a spindle rotation command to the spindle motor 20 are included.

解析部31は、CAM50よりNCプログラムを入力し、NCプログラムを解析する。NCプログラムは、先頭行に、たわみ補正を行うか否かを宣言するGコード記述による制御モード設定行を有する。たとえば、G300であれば、たわみ補正キャンセルで、たわみ補正を行わず、G301であれば、たわみ補正オンで、たわみ補正を行う。G301である場合には、この先頭行に、たわみ補正に必要な基本情報が記述される。この記述は、たとえば、
G301,H,L,Q
ただし、H:使用工具情報(工具管理番号)
L:加工情報{切削法(走査線加工or等高線加工),加工種類
(荒加工or仕上加工)}
Q:被削材情報(被加工物の材質)
である。
The analysis unit 31 inputs an NC program from the CAM 50 and analyzes the NC program. The NC program has a control mode setting line based on a G code description that declares whether or not to perform deflection correction in the first line. For example, if G300, the deflection correction is cancelled, and the deflection correction is not performed. If G301, the deflection correction is performed when the deflection correction is on. In the case of G301, basic information necessary for deflection correction is described in the first line. This description is, for example,
G301, H, L, Q
H: Tool information (tool management number)
L: Machining information {Cutting method (scan line machining or contour machining), machining type
(Roughing or finishing)}
Q: Work material information (work material)
It is.

NCプログラムは、上述の先頭行以下に、複数個のブロックデータを有する。ブロックデータは、「G01 X,Y,Z,U,F,S」のように、各々、送り軸位置(X,Y,Z)と、各ブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを示す法線ベクトルUと、送り速度Fと、主軸回転数Sを記述されている。   The NC program has a plurality of block data in the first row and below. The block data, such as “G01 X, Y, Z, U, F, S”, respectively, is the feed axis position (X, Y, Z) and the contact point between the tool and the workpiece for each block data. The normal vector U indicating the normal vector of the machined surface, the feed speed F, and the spindle speed S are described.

工具19と被加工物Wとの接触点Aにおける加工面の法線ベクトルUは、図3に示されているように、工具19と被加工物Wとの接触点Aから工具中心Tcに向かう方向を示すベクトルであり、CAMにおいて、CAD等の図面データの面データより算出される。法線ベクトルUは、面創成の数式より、機械三次元座標のX軸、Y軸、Z軸の各軸方向のベクトルi、j、kによって定義することができる。   The normal vector U of the machining surface at the contact point A between the tool 19 and the workpiece W is directed from the contact point A between the tool 19 and the workpiece W to the tool center Tc, as shown in FIG. This is a vector indicating the direction, and is calculated from surface data of drawing data such as CAD in the CAM. The normal vector U can be defined by the vectors i, j, and k in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the machine three-dimensional coordinates from the surface creation formula.

解析部31は、このNCプログラムを解析し、各ブロックデータ毎に、送り軸位置(X,Y,Z)を分配部32に渡し、送り軸位置(X,Y,Z)と、送り軸位置(X,Y,Z)より決まる1ブロックの加工方向ベクトルV(図4参照)と、送り速度Fを実速度演算部34に渡し、1ブロックの加工方向ベクトルVと、加工面の法線ベクトルUと、送り速度Fと、主軸回転数Sと、加工情報Lと、被削材情報Qと、使用工具情報Hをたわみ補正量算出部35に渡し、主軸回転数Sを機械制御インタフェース部41に渡す。   The analysis unit 31 analyzes this NC program, passes the feed axis position (X, Y, Z) to the distribution unit 32 for each block data, and feed axis position (X, Y, Z) and feed axis position. One block machining direction vector V (see FIG. 4) determined by (X, Y, Z) and the feed speed F are passed to the actual speed calculator 34, and one block machining direction vector V and the normal vector of the machining surface. U, feed speed F, spindle speed S, machining information L, work material information Q, and tool information H used are passed to the deflection correction amount calculation unit 35, and the spindle speed S is transmitted to the machine control interface unit 41. To pass.

実速度演算部34は、送り軸位置(X,Y,Z)と1ブロックの加工方向ベクトルVに応じて送り速度Fに対して加減補正を行い、実速度Frを算出する。実速度演算部34は、実速度Frを、分配部32と、たわみ補正量算出部35に出力する。   The actual speed calculation unit 34 corrects and corrects the feed speed F according to the feed axis position (X, Y, Z) and the machining direction vector V of one block, and calculates the actual speed Fr. The actual speed calculation unit 34 outputs the actual speed Fr to the distribution unit 32 and the deflection correction amount calculation unit 35.

分配部32は、解析部31よりの送り軸位置(X,Y,Z)と、実速度演算部34よりの実速度Frに応じて各送り軸の1ブロックの移動量(ΔX,ΔY,ΔZ)を算出し、算出した移動量(ΔX,ΔY,ΔZ)を送り軸指令演算出部33に出力する。   The distribution unit 32 determines the movement amount (ΔX, ΔY, ΔZ) of one block of each feed shaft according to the feed shaft position (X, Y, Z) from the analysis unit 31 and the actual speed Fr from the actual speed calculation unit 34. ) And the calculated movement amounts (ΔX, ΔY, ΔZ) are output to the feed axis command calculation output unit 33.

送り軸指令演算出部33は、移動量(ΔX,ΔY,ΔZ)に基づいて送り軸指令X*,Y*,Z*を生成する。   The feed axis command calculation output unit 33 generates feed axis commands X *, Y *, Z * based on the movement amounts (ΔX, ΔY, ΔZ).

たわみ補正量算出部35は、ブロックデータ毎に、工具19と被加工物Wとの接触点Aにおける加工面の法線ベクトルVに応じた工具のたわみ補正量を算出する。   The deflection correction amount calculation unit 35 calculates the deflection correction amount of the tool according to the normal vector V of the machining surface at the contact point A between the tool 19 and the workpiece W for each block data.

たわみ補正量算出部35は、より詳細には、工具19と被加工物Wとの接触点Aにおける加工面の法線ベクトルUと、1ブロックの加工方向ベクトルVと、実速度Frと、主軸回転数Sと、加工情報Lと、被削材情報Qと、使用工具情報Hを入力し、これら情報とデータベース36に格納されている、たわみ補正量算出関数、パラメータ、使用工具データに基づいて工具のたわみ補正値Lを算出する。   More specifically, the deflection correction amount calculation unit 35 includes a normal vector U of the machining surface at the contact point A between the tool 19 and the workpiece W, a machining direction vector V of one block, an actual speed Fr, a spindle The rotational speed S, the machining information L, the work material information Q, and the used tool information H are input, and based on these information and the deflection correction amount calculation function, parameters, and used tool data stored in the database 36. A tool deflection correction value L is calculated.

データベース36に格納される使用工具データは、使用工具情報Hが示す工具管理番号を検索キーとして、各工具管理番号毎に、工具の種類Tk、工具材質Tz、工具長Tla、工具突き出し長Tlb、工具径Tdを予め定義している。   The used tool data stored in the database 36 uses the tool management number indicated by the used tool information H as a search key, and for each tool management number, the tool type Tk, the tool material Tz, the tool length Tla, the tool protrusion length Tlb, The tool diameter Td is defined in advance.

加工情報Lは、切削法、すなわち、走査線加工であるか、等高線加工であるかと、加工種類、すなわち、荒加工であるか、仕上加工であるかを示す。ここでは、荒加工であるか、仕上加工であるかにより、切込量を特定する。   The processing information L indicates a cutting method, that is, scanning line processing or contour line processing, and a processing type, that is, rough processing or finishing processing. Here, the amount of cutting is specified depending on whether it is roughing or finishing.

工具たわみ補正値Lの計算式は、下式により表される。   The calculation formula of the tool deflection correction value L is expressed by the following formula.

L=f(U,V,Fr,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)
ただし、f:たわみ補正量算出関数である。
L = f (U, V, Fr, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L)
Where f is a deflection correction amount calculation function.

工具たわみ補正値Lは、各送り軸のたわみ補正値Lx、Ly、Lzよりなり、(V,U,Fr,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)は、すべて、ブロックデータ実行による切削加工時における工具の径方向たわみ量を決定するファクタである。   The tool deflection compensation value L is composed of deflection compensation values Lx, Ly, and Lz for each feed axis, and all (V, U, Fr, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) are executed as block data. This is a factor for determining the amount of deflection in the radial direction of the tool at the time of cutting by.

工具たわみ補正値L=f(V,U,Fr,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)によるたわみ補正値は、実験計測、経験則等によって同定された演算式により算出することも、データベース36に格納された径方向たわみ量決定ファクタ毎の各種パラメータを参照して算出することもできる。   Tool deflection correction value L = f (V, U, Fr, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) The deflection correction value is calculated by an arithmetic expression identified by experimental measurement, empirical rules, or the like. Alternatively, it can be calculated with reference to various parameters for each radial deflection amount determination factor stored in the database 36.

送り軸指令補正部37は、送り軸位置補正部であり、送り軸指令算出部33より送り軸指令X*,Y*,Z*を、たわみ補正量算出部35より工具たわみ補正値L=(Lx、Ly、Lz)を入力し、各送り軸の送り軸指令X*,Y*,Z*を、各送り軸の工具たわみ補正値Lx、Ly、Lzに応じて補正する。送り軸指令補正部37は、補正された送り軸指令X*,Y*,Z*を、軸制御部38、Y軸制御部39、Z軸制御部40の各々に出力する。   The feed axis command correction unit 37 is a feed axis position correction unit. The feed axis command X *, Y *, Z * is sent from the feed axis command calculation unit 33, and the tool deflection correction value L = ( Lx, Ly, Lz) is input, and feed axis commands X *, Y *, Z * for each feed axis are corrected according to the tool deflection correction values Lx, Ly, Lz for each feed axis. The feed axis command correction unit 37 outputs the corrected feed axis commands X *, Y *, and Z * to each of the axis control unit 38, the Y axis control unit 39, and the Z axis control unit 40.

これにより、工具19の径方向のたわみ量に応じて補正された送り軸指令X*,Y*,Z*によって形状加工が行われ、工具の径方向のたわみによる座標位置誤差がキャンセルされ、工具中心軸線を加工面の法線方向に向ける5軸制御を行うことなく、3軸制御で、高速度の高精度な形状加工が行われる。   Thereby, shape processing is performed by the feed axis commands X *, Y *, Z * corrected according to the radial deflection amount of the tool 19, the coordinate position error due to the radial deflection of the tool is canceled, and the tool High-speed and high-precision shape processing is performed by three-axis control without performing five-axis control in which the central axis is directed in the normal direction of the processing surface.

つぎに、この発明によるNCプログラム作成装置の一つの実施形態を、図5を参照して説明する。   Next, one embodiment of an NC program creation device according to the present invention will be described with reference to FIG.

NCプログラム作成装置60は、CAMのような自動プログラミング装置であり、図1に示されているような直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成する。   The NC program creation device 60 is an automatic programming device such as a CAM, and creates an NC program of a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machining machine as shown in FIG.

NCプログラム作成装置60は、NCブロックデータ作成部61と、法線ベクトル算出部62と、加工方向ベクトル算出部63と、たわみ補正量算出部64と、データベース65と、出力用NCブロックデータ作成部66とを含む。   The NC program creation device 60 includes an NC block data creation unit 61, a normal vector calculation unit 62, a machining direction vector calculation unit 63, a deflection correction amount calculation unit 64, a database 65, and an output NC block data creation unit. 66.

NCブロックデータ作成部61は、CADデータ等の図形データと、キーボード67等によるユーザ入力の送り速度F、主軸回転数S、加工情報L、被削材情報Q、使用工具情報Hなどから、Gコード、送り軸位置(X,Y,Z)を含むNCブロックデータを作成する。   The NC block data creation unit 61 uses G data from CAD data and the like, G feed from a user input speed F, spindle rotation speed S, machining information L, work material information Q, tool information H, etc. NC block data including code and feed axis position (X, Y, Z) is created.

法線ベクトル算出部62は、CADデータ等の図形データとNCブロックデータから、各NCブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルUを算出する。   The normal vector calculation unit 62 calculates the normal vector U of the machining surface at the contact point between the tool and the workpiece for each NC block data from the graphic data such as CAD data and the NC block data.

前述した図3に示されているように、工具19と被加工物Wとの接触点Aにおける加工面の法線ベクトルUは、工具19と被加工物Wとの接触点Aから工具中心Tcに向かう方向を示すベクトルであり、図面データの面データより面創成の数式よって算出される。この法線ベクトルUも、機械三次元座標のX軸、Y軸、Z軸の各軸方向のベクトルi、j、kによって定義する。   As shown in FIG. 3 described above, the normal vector U of the machining surface at the contact point A between the tool 19 and the workpiece W is expressed by the tool center Tc from the contact point A between the tool 19 and the workpiece W. Is a vector indicating the direction toward the surface, and is calculated from the surface data of the drawing data by a surface creation formula. This normal vector U is also defined by vectors i, j, and k in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the machine three-dimensional coordinates.

加工方向ベクトル算出部63は、NCブロックデータ作成部61が作成したNCブロックデータの送り軸位置(X,Y,Z)より1ブロックの加工方向ベクトルVを算出する。   The machining direction vector calculation unit 63 calculates a machining direction vector V for one block from the feed axis position (X, Y, Z) of the NC block data created by the NC block data creation unit 61.

たわみ補正量算出部64は、法線ベクトル算出部62によって算出された法線ベクトルUに応じた工具のたわみ補正量Lを算出する。   The deflection correction amount calculation unit 64 calculates a tool deflection correction amount L corresponding to the normal vector U calculated by the normal vector calculation unit 62.

たわみ補正量算出部64は、より詳細には、法線ベクトル算出部62により算出された工具19と被加工物Wとの接触点Aにおける加工面の法線ベクトルUと、加工方向ベクトル算出部63により算出された1ブロックの加工方向ベクトルVと、キーボード67等によるユーザ入力の送り速度F、主軸回転数S、加工情報L、被削材情報Q、使用工具情報Hを取り込み、これら情報とデータベース65に格納されている、たわみ補正量算出関数、パラメータ、使用工具データに基づいて工具のたわみ補正値Lを算出する。   More specifically, the deflection correction amount calculation unit 64 includes a normal vector U of the machining surface at the contact point A between the tool 19 and the workpiece W calculated by the normal vector calculation unit 62, and a machining direction vector calculation unit. The processing direction vector V of one block calculated by 63, the feed speed F of the user input from the keyboard 67, the spindle rotation speed S, the processing information L, the work material information Q, and the tool information H to be used are fetched. A deflection correction value L of the tool is calculated based on the deflection correction amount calculation function, parameters, and used tool data stored in the database 65.

データベース65に格納される使用工具データは、使用工具情報Hが示す工具管理番号を検索キーとして、各工具管理番号毎に、工具の種類Tk、工具材質Tz、工具長Tla、工具突き出し長Tlb、工具径Tdを予め定義している。   The used tool data stored in the database 65 uses the tool management number indicated by the used tool information H as a search key, and for each tool management number, the tool type Tk, the tool material Tz, the tool length Tla, the tool protrusion length Tlb, The tool diameter Td is defined in advance.

加工情報Lは、切削法、すなわち、走査線加工であるか、等高線加工であるかと、加工種類、すなわち、荒加工であるか、仕上加工であるかを示す。ここでは、荒加工であるか、仕上加工であるかにより、切込量を特定する。   The processing information L indicates a cutting method, that is, scanning line processing or contour line processing, and a processing type, that is, rough processing or finishing processing. Here, the amount of cutting is specified depending on whether it is roughing or finishing.

工具たわみ補正値Lの計算式は、下式により表される。   The calculation formula of the tool deflection correction value L is expressed by the following formula.

L=f(U,V,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)
ただし、f:たわみ補正量算出関数である。
L = f (U, V, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L)
Where f is a deflection correction amount calculation function.

たわみ補正値Lは、各送り軸の工具たわみ補正値Lx、Ly、Lzよりなり、(V,U,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)は、すべて、ブロックデータ実行による切削加工時における工具の径方向たわみ量を決定するファクタである。   The deflection correction value L is composed of the tool deflection correction values Lx, Ly, and Lz of each feed axis, and (V, U, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) are all executed as block data. This is a factor for determining the amount of deflection in the radial direction of the tool at the time of cutting by.

工具たわみ補正値L=f(V,U,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)によるたわみ補正値は、実験計測、経験則等によって同定された演算式により算出することも、データベース65に格納された径方向たわみ量決定ファクタ毎の各種パラメータを参照して算出することもできる。   Tool deflection correction value L = f (V, U, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) The deflection correction value is calculated by an arithmetic expression identified by experimental measurement, empirical rules, or the like. Alternatively, it can be calculated with reference to various parameters for each radial deflection amount determination factor stored in the database 65.

出力用NCブロックデータ作成部66は、NCブロックデータ作成部61が作成したNCブロックデータの送り軸位置(X,Y,Z)を、たわみ補正量算出部64により算出された各送り軸の工具たわみ補正値Lx、Ly、Lzによって補正し、出力用のNCブロックデータを作成する。   The output NC block data creation unit 66 uses the feed axis position (X, Y, Z) of the NC block data created by the NC block data creation unit 61 to calculate the tool for each feed axis calculated by the deflection correction amount calculation unit 64. Correction is made with the deflection correction values Lx, Ly, and Lz, and NC block data for output is created.

出力用のNCブロックデータによるNCプログラムによって形状加工を行うことにより、汎用の直交3軸の数値制御加工機による形状加工において、工具の径方向のたわみによる座標位置誤差をキャンセルでき、工具中心軸線を加工面の法線方向に向ける5軸制御を行うことなく、3軸制御で、高速度の高精度な形状加工を行うことができる。   By performing shape processing using an NC program based on NC block data for output, coordinate position errors due to deflection in the radial direction of the tool can be canceled in shape processing using a general-purpose orthogonal 3-axis numerically controlled processing machine. High-speed and high-precision shape processing can be performed by three-axis control without performing five-axis control directed in the normal direction of the processing surface.

上述したNCプログラム作成装置60は、コンピュータがシステムプログラムを実行することにより具現される。そして、この発明によるNCプログラム作成のプログラムは、CAM用ソフトウェアであり、コンピュータに、図形データから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順と、図形データから各NCブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを算出する手順と、算出された前記法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、算出された前記工具たわみ補正量に応じて前記NCブロックデータの送り軸位置情報を補正し、出力用のNCブロックデータを作成する手順を実行させる。   The NC program creation device 60 described above is implemented by a computer executing a system program. An NC program creation program according to the present invention is CAM software, and a procedure for creating NC block data including feed axis position information from graphic data in a computer, a tool for each NC block data from graphic data, and The procedure for calculating the normal vector of the machining surface at the contact point with the workpiece, the procedure for calculating the tool deflection correction amount according to the calculated normal vector, and the calculated tool deflection correction amount. In response, the feed axis position information of the NC block data is corrected, and a procedure for creating NC block data for output is executed.

このNCプログラム作成プログラムにおけるたわみ補正量を算出する手順は、前記加工面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、たわみ補正量を算出する。   The procedure for calculating the deflection correction amount in this NC program creation program is as follows: the normal vector of the machining surface, the machining direction vector of one block, the feed speed, the cutting depth, the spindle rotation speed, the cutting method, the tool type, the tool The deflection correction amount is calculated from at least one combination of a material, a tool length, a tool protrusion length, a tool diameter, and a workpiece material, or a combination thereof.

つぎに、この発明によるNCプログラム作成装置の他の実施形態を、図6を参照して説明する。   Next, another embodiment of the NC program creating device according to the present invention will be described with reference to FIG.

この実施形態のNCプログラム作成装置70も、CAMのような自動プログラミング装置であり、図1に示されているような直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成する。   The NC program creation device 70 of this embodiment is also an automatic programming device such as CAM, and creates an NC program for a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machining machine as shown in FIG. To do.

NCプログラム作成装置70は、多面体近似モデル作成部71と、法線ベクトル算出部72と、たわみ補正量算出部73と、データベース74と、補正多面体近似モデル作成部75と、NCブロックデータ作成部76とを有する。   The NC program creating device 70 includes a polyhedral approximate model creating unit 71, a normal vector calculating unit 72, a deflection correction amount calculating unit 73, a database 74, a corrected polyhedral approximate model creating unit 75, and an NC block data creating unit 76. And have.

多面体近似モデル作成部71は、CADデータ等の図形データよりポリゴン等による多面体近似モデル(3次元モデル)を作成する。   The polyhedral approximate model creation unit 71 creates a polyhedral approximate model (three-dimensional model) using polygons or the like from graphic data such as CAD data.

法線ベクトル算出部72は、多面体近似モデル作成部71によって作成された多面体近似モデルの各面の法線ベクトルUaを算出する。この法線ベクトルUaは、多面体近似モデルの各面の面データより面創成の数式よって算出される。この法線ベクトルUaも、機械三次元座標のX軸、Y軸、Z軸の各軸方向のベクトルi、j、kによって定義する。   The normal vector calculation unit 72 calculates the normal vector Ua of each surface of the polyhedral approximate model created by the polyhedral approximate model creation unit 71. This normal vector Ua is calculated from the surface data of each surface of the polyhedral approximate model by a surface creation formula. This normal vector Ua is also defined by vectors i, j, and k in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the machine three-dimensional coordinates.

たわみ補正量算出部73は、法線ベクトル算出部72により算出された多面体近似モデルの各面の法線ベクトルUaに応じた工具のたわみ補正量Lを、前記多面体近似モデルの各面毎に算出する。   The deflection correction amount calculating unit 73 calculates a tool deflection correction amount L corresponding to the normal vector Ua of each surface of the polyhedral approximate model calculated by the normal vector calculating unit 72 for each surface of the polyhedral approximate model. To do.

たわみ補正量算出部73は、より詳細には、法線ベクトル算出部72により算出された多面体近似モデルの各面の法線ベクトルUaと、キーボード77等によるユーザ入力の送り速度F、主軸回転数S、加工情報L、被削材情報Q、使用工具情報Hを取り込み、これら情報とデータベース74に格納されている、たわみ補正量算出関数、パラメータ、使用工具データに基づいて工具のたわみ補正値Lを算出する。   More specifically, the deflection correction amount calculation unit 73 includes the normal vector Ua of each surface of the polyhedral approximate model calculated by the normal vector calculation unit 72, the feed speed F input by the user using the keyboard 77 and the like, and the spindle rotation speed. S, machining information L, work material information Q, and used tool information H are fetched, and the deflection correction value L of the tool is calculated based on these information and the deflection correction amount calculation function, parameters, and used tool data stored in the database 74. Is calculated.

データベース74に格納される使用工具データは、使用工具情報Hが示す工具管理番号を検索キーとして、各工具管理番号毎に、工具の種類Tk、工具材質Tz、工具長Tla、工具突き出し長Tlb、工具径Tdを予め定義している。   The used tool data stored in the database 74 uses the tool management number indicated by the used tool information H as a search key, and for each tool management number, the tool type Tk, the tool material Tz, the tool length Tla, the tool protrusion length Tlb, The tool diameter Td is defined in advance.

加工情報Lは、切削法、すなわち、走査線加工であるか、等高線加工であるかと、加工種類、すなわち、荒加工であるか、仕上加工であるかを示す。ここでは、荒加工であるか、仕上加工であるかにより、切込量を特定する。   The processing information L indicates a cutting method, that is, scanning line processing or contour line processing, and a processing type, that is, rough processing or finishing processing. Here, the amount of cutting is specified depending on whether it is roughing or finishing.

工具たわみ補正値Lの計算式は、下式により表される。   The calculation formula of the tool deflection correction value L is expressed by the following formula.

L=f(Ua,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)
ただし、f:たわみ補正量算出関数である。
L = f (Ua, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L)
Where f is a deflection correction amount calculation function.

たわみ補正値Lは、各送り軸の工具たわみ補正値Lx、Ly、Lzよりなり、(Ua,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)は、すべて、ブロックデータ実行による切削加工時における工具の径方向たわみ量を決定するファクタである。   The deflection correction value L is composed of tool deflection correction values Lx, Ly, and Lz for each feed axis, and (Ua, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) are all cut by executing block data. This is a factor that determines the radial deflection of the tool during machining.

工具たわみ補正値L=f(Ua,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)によるたわみ補正値は、実験計測、経験則等によって同定された演算式により算出することも、データベース74に格納された径方向たわみ量決定ファクタ毎の各種パラメータを参照して算出することもできる。   The tool deflection correction value L = f (Ua, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) can be calculated by an arithmetic expression identified by experimental measurement, empirical rules, etc. It is also possible to calculate with reference to various parameters for each radial deflection amount determination factor stored in the database 74.

補正多面体近似モデル作成部75は、たわみ補正量算出部73により算出された工具たわみ補正量Lに応じ、工具たわみをキャンセルする形状に補正した補正多面体近似モデルを作成する。この補正多面体近似モデルもポリゴン等による3次元モデルである。   The corrected polyhedron approximate model creation unit 75 creates a corrected polyhedron approximation model that has been corrected to a shape that cancels tool deflection in accordance with the tool deflection correction amount L calculated by the deflection correction amount calculation unit 73. This corrected polyhedron approximation model is also a three-dimensional model using polygons or the like.

NCブロックデータ作成部76は、補正多面体近似モデル作成部75により作成された補正多面体近似モデルから送り軸位置情報を含む各NCブロックデータを作成する。   The NC block data creating unit 76 creates each NC block data including feed axis position information from the corrected polyhedral approximate model created by the corrected polyhedral approximate model creating unit 75.

これにより、NCブロックデータ作成部76が作成したNCブロックデータによるNCプログラムによって形状加工を行うことにより、汎用の直交3軸の数値制御加工機による形状加工において、工具の径方向のたわみによる座標位置誤差をキャンセルでき、工具中心軸線を加工面の法線方向に向ける5軸制御を行うことなく、3軸制御で、高速度の高精度な形状加工を行うことができる
上述したNCプログラム作成装置70も、コンピュータがシステムプログラムを実行することにより具現される。そして、この発明によるNCプログラム作成のプログラムも、CAM用ソフトウェアであり、コンピュータに、図形データより多面体近似モデルを作成する手順と、前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルを算出する手順と、算出された前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正多面体近似モデルを作成する手順と、作成された補正多面体近似モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順を実行させる。
As a result, by performing shape machining by the NC program based on the NC block data created by the NC block data creation unit 76, the coordinate position due to deflection in the radial direction of the tool in shape machining by a general-purpose orthogonal three-axis numerically controlled machining machine The error can be canceled, and high-speed and high-precision shape machining can be performed by 3-axis control without performing 5-axis control in which the tool center axis is directed in the normal direction of the machining surface. This is also realized by a computer executing a system program. The NC program creation program according to the present invention is also CAM software, a procedure for creating a polyhedral approximate model from graphic data in a computer, a procedure for calculating a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model, A procedure for calculating the deflection correction amount of the tool according to the normal vector of each surface of the calculated polyhedral approximation model, and a procedure for creating a corrected polyhedral approximation model corrected according to the calculated tool deflection correction amount; Then, a procedure for creating NC block data including feed axis position information from the created corrected polyhedral approximate model is executed.

このNCプログラム作成プログラムにおけるたわみ補正量を算出する手順は、前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルと、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、たわみ補正量を算出する。   The procedure for calculating the deflection correction amount in this NC program creation program is as follows: the normal vector of each surface of the polyhedral approximation model, feed rate, depth of cut, spindle speed, cutting method, tool type, tool material, tool The deflection correction amount is calculated by a combination of at least one of the length, the tool protrusion length, the tool diameter, and the material of the workpiece, or a combination thereof.

つぎに、この発明によるNCプログラム作成装置の他の実施形態を、図7を参照して説明する。   Next, another embodiment of the NC program creation device according to the present invention will be described with reference to FIG.

この実施形態のNCプログラム作成装置80も、CAMのような自動プログラミング装置であり、図1に示されているような直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成する。   The NC program creation device 80 of this embodiment is also an automatic programming device such as CAM, and creates an NC program for a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machining machine as shown in FIG. To do.

NCプログラム作成装置80は、面モデル作成部81と、法線ベクトル算出部82と、たわみ補正量算出部83と、データベース84と、補正面モデル作成部85と、NCブロックデータ作成部86とを有する。   The NC program creation device 80 includes a surface model creation unit 81, a normal vector calculation unit 82, a deflection correction amount calculation unit 83, a database 84, a correction surface model creation unit 85, and an NC block data creation unit 86. Have.

面モデル作成部81は、CADデータ等の図形データより面モデルを作成する。   The surface model creation unit 81 creates a surface model from graphic data such as CAD data.

法線ベクトル算出部82は、面モデル作成部81によって作成された面モデルの各面の法線ベクトルUaを算出する。この法線ベクトルUaは、面モデルの各面の面データより面創成の数式よって算出される。この法線ベクトルUaも、機械三次元座標のX軸、Y軸、Z軸の各軸方向のベクトルi、j、kによって定義する。   The normal vector calculation unit 82 calculates the normal vector Ua of each surface of the surface model created by the surface model creation unit 81. This normal vector Ua is calculated from the surface data of each surface of the surface model by a surface creation formula. This normal vector Ua is also defined by vectors i, j, and k in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions of the machine three-dimensional coordinates.

たわみ補正量算出部83は、法線ベクトル算出部82により算出された面モデルの各面の法線ベクトルUaに応じた工具のたわみ補正量Lを、前記面モデルの各面毎に算出する。   The deflection correction amount calculation unit 83 calculates a tool deflection correction amount L corresponding to the normal vector Ua of each surface of the surface model calculated by the normal vector calculation unit 82 for each surface of the surface model.

たわみ補正量算出部83は、より詳細には、法線ベクトル算出部82により算出された面モデルの各面の法線ベクトルUaと、キーボード87等によるユーザ入力の送り速度F、主軸回転数S、加工情報L、被削材情報Q、使用工具情報Hを取り込み、これら情報とデータベース74に格納されている、たわみ補正量算出関数、パラメータ、使用工具データに基づいて工具のたわみ補正値Lを算出する。   More specifically, the deflection correction amount calculation unit 83 includes the normal vector Ua of each surface of the surface model calculated by the normal vector calculation unit 82, the feed speed F input by the keyboard 87 and the like, and the spindle rotation speed S. The machining information L, the work material information Q, and the tool information H used are fetched, and the tool deflection correction value L is calculated based on these information and the deflection correction amount calculation function, parameters, and tool data stored in the database 74. calculate.

データベース84に格納される使用工具データは、使用工具情報Hが示す工具管理番号を検索キーとして、各工具管理番号毎に、工具の種類Tk、工具材質Tz、工具長Tla、工具突き出し長Tlb、工具径Tdを予め定義している。   The used tool data stored in the database 84 uses the tool management number indicated by the used tool information H as a search key, and for each tool management number, the tool type Tk, the tool material Tz, the tool length Tla, the tool protrusion length Tlb, The tool diameter Td is defined in advance.

加工情報Lは、切削法、すなわち、走査線加工であるか、等高線加工であるかと、加工種類、すなわち、荒加工であるか、仕上加工であるかを示す。ここでは、荒加工であるか、仕上加工であるかにより、切込量を特定する。   The processing information L indicates a cutting method, that is, scanning line processing or contour line processing, and a processing type, that is, rough processing or finishing processing. Here, the amount of cutting is specified depending on whether it is roughing or finishing.

工具たわみ補正値Lの計算式は、下式により表される。   The calculation formula of the tool deflection correction value L is expressed by the following formula.

L=f(Ua,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)
ただし、f:たわみ補正量算出関数である。
L = f (Ua, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L)
Where f is a deflection correction amount calculation function.

たわみ補正値Lは、各送り軸の工具たわみ補正値Lx、Ly、Lzよりなり、(Ua,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)は、すべて、ブロックデータ実行による切削加工時における工具の径方向たわみ量を決定するファクタである。   The deflection correction value L is composed of tool deflection correction values Lx, Ly, and Lz for each feed axis, and (Ua, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) are all cut by executing block data. This is a factor that determines the radial deflection of the tool during machining.

工具たわみ補正値L=f(Ua,F,S、Tk,Tz,Tla、Tlb,Td,L)によるたわみ補正値は、実験計測、経験則等によって同定された演算式により算出することも、データベース84に格納された径方向たわみ量決定ファクタ毎の各種パラメータを参照して算出することもできる。   The tool deflection correction value L = f (Ua, F, S, Tk, Tz, Tla, Tlb, Td, L) can be calculated by an arithmetic expression identified by experimental measurement, empirical rules, etc. It can also be calculated by referring to various parameters for each radial deflection amount determination factor stored in the database 84.

補正面モデル作成部85は、たわみ補正量算出部83により算出された工具たわみ補正量Lに応じ、工具たわみをキャンセルする形状に補正した補正面モデルを作成する。   The correction surface model creation unit 85 creates a correction surface model that has been corrected to a shape that cancels tool deflection in accordance with the tool deflection correction amount L calculated by the deflection correction amount calculation unit 83.

NCブロックデータ作成部86は、補正面モデル作成部85により作成された補正面モデルから送り軸位置情報を含む各NCブロックデータを作成する。   The NC block data creation unit 86 creates each NC block data including feed axis position information from the correction surface model created by the correction surface model creation unit 85.

これにより、NCブロックデータ作成部86が作成したNCブロックデータによるNCプログラムによって形状加工を行うことにより、汎用の直交3軸の数値制御加工機による形状加工において、工具の径方向のたわみによる座標位置誤差をキャンセルでき、工具中心軸線を加工面の法線方向に向ける5軸制御を行うことなく、3軸制御で、高速度の高精度な形状加工を行うことができる
上述したNCプログラム作成装置80も、コンピュータがシステムプログラムを実行することにより具現される。そして、この発明によるNCプログラム作成のプログラムも、CAM用ソフトウェアであり、コンピュータに、図形データより面モデルを作成する手順と、前記面モデルの各面の法線ベクトルを算出する手順と、算出された前記面モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正面モデルを作成する手順と、作成された補正面モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順を実行させる。
Thus, by performing shape processing by the NC program based on the NC block data created by the NC block data creation unit 86, the coordinate position due to the deflection in the radial direction of the tool in shape machining by a general-purpose orthogonal three-axis numerically controlled processing machine The NC program creation device 80 described above can cancel errors, and can perform high-speed and high-precision shape machining with three-axis control without performing five-axis control in which the tool center axis is directed in the normal direction of the machining surface. This is also realized by a computer executing a system program. The NC program creation program according to the present invention is also CAM software, and includes a procedure for creating a surface model from graphic data and a procedure for calculating a normal vector of each surface of the surface model. A procedure for calculating a deflection correction amount of the tool according to the normal vector of each surface of the surface model, a procedure for creating a correction surface model corrected according to the calculated tool deflection correction amount, and A procedure for creating NC block data including feed axis position information from the correction surface model is executed.

このNCプログラム作成プログラムにおけるたわみ補正量を算出する手順は、前記面モデルの各面の法線ベクトルと、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、たわみ補正量を算出する。   The procedure for calculating the deflection correction amount in this NC program creation program is as follows: normal vector of each surface of the surface model, feed rate, depth of cut, spindle speed, cutting method, tool type, tool material, tool length The deflection correction amount is calculated from at least one combination of the tool protrusion length, the tool diameter, and the material of the workpiece, or a combination thereof.

なお、この発明によるNCプログラム作成のプログラムは、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行され、またこのプログラムは、上述のような記録媒体を介してインターネット等のネットワークを介して配布することもできる。   The NC program creation program according to the present invention is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM, an MO, and a DVD, and is read from the recording medium by the computer. The program is executed and can also be distributed via a network such as the Internet via the recording medium as described above.

この発明による形状加工方法の実施に使用される直交3軸の数値制御加工機の一つの実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the orthogonal three-axis numerical control processing machine used for implementation of the shape processing method by this invention. この発明による形状加工方法の実施に使用される数値制御装置の一つの実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of the numerical control apparatus used for implementation of the shape processing method by this invention. 工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the normal vector of the processing surface in the contact point of a tool and a workpiece. 工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルと1ブロックの加工方向ベクトルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the normal vector of the processing surface in the contact point of a tool and a workpiece, and the processing direction vector of 1 block. この発明によるNCプログラム作成装置の一つの実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Embodiment of NC program creation apparatus by this invention. この発明によるNCプログラム作成装置の他の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other embodiment of the NC program creation apparatus by this invention. この発明によるNCプログラム作成装置の他の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows other embodiment of the NC program creation apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 工作機械
11 ベッド
12 ワークテーブル
13 クロスレール
16 サドル
17 ラム
18 主軸へッド
19 工具
20 主軸モータ
22 X軸サーボモータ
23 Y軸サーボモータ
25 Z軸サーボモータ
30 数値制御装置(CNC)
31 解析部
32 分配部
33 送り軸指令算出部
34 実速度演算部
35 たわみ補正量算出部
36 データベース
37 送り軸指令補正部
38 X軸制御部
39 Y軸制御部
40 Z軸制御部
41 機械制御インタフェース部
50 CAM
60 NCプログラム作成装置
61 NCブロックデータ作成部
62 法線ベクトル算出部
63 加工方向ベクトル算出部
64 たわみ補正量算出部
65 データベース
66 出力用NCブロックデータ作成部
67 キーボード
70 NCプログラム作成装置
71 多面体近似モデル作成部
72 法線ベクトル算出部
73 たわみ補正量算出部
74 データベース
75 補正多面体近似モデル作成部
76 NCブロックデータ作成部
77 キーボード
80 NCプログラム作成装置
81 面モデル作成部
82 法線ベクトル算出部
83 たわみ補正量算出部
84 データベース
85 補正面モデル作成部
86 NCブロックデータ作成部
87 キーボード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Machine tool 11 Bed 12 Work table 13 Cross rail 16 Saddle 17 Ram 18 Spindle head 19 Tool 20 Spindle motor 22 X-axis servo motor 23 Y-axis servo motor 25 Z-axis servo motor 30 Numerical control device (CNC)
31 Analysis Unit 32 Distribution Unit 33 Feed Axis Command Calculation Unit 34 Actual Speed Calculation Unit 35 Deflection Correction Amount Calculation Unit 36 Database 37 Feed Axis Command Correction Unit 38 X Axis Control Unit 39 Y Axis Control Unit 40 Z Axis Control Unit 41 Machine Control Interface 50 CAM
60 NC program creation device 61 NC block data creation unit 62 Normal vector calculation unit 63 Machining direction vector calculation unit 64 Deflection correction amount calculation unit 65 Database 66 NC block data creation unit for output 67 Keyboard 70 NC program creation device 71 Polyhedral approximation model Creation unit 72 Normal vector calculation unit 73 Deflection correction amount calculation unit 74 Database 75 Correction polyhedron approximate model creation unit 76 NC block data creation unit 77 Keyboard 80 NC program creation device 81 Plane model creation unit 82 Normal vector calculation unit 83 Deflection correction Quantity calculation unit 84 Database 85 Correction surface model creation unit 86 NC block data creation unit 87 Keyboard

Claims (17)

直交3軸の数値制御加工機を用いて形状加工を行う加工方法において、
送り軸位置情報を含む各ブロックデータ毎に、工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを示す法線ベクトル情報を記述されたNCプログラムを用い、
前記NCプログラムを各ブロックデータ毎に、解析し、
解析した各ブロックデータ毎に、前記加工面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出し、
算出された工具たわみ補正量に応じて送り軸位置を補正し、
補正された送り軸位置に従って形状加工を行う形状加工方法。
In a processing method for performing shape processing using an orthogonal three-axis numerical control processing machine,
For each block data including feed axis position information, using an NC program in which normal vector information indicating a normal vector of a machining surface at a contact point between a tool and a workpiece is described,
Analyzing the NC program for each block data,
For each analyzed block data, calculate the deflection correction amount of the tool according to the normal vector of the machining surface,
Correct the feed axis position according to the calculated tool deflection correction amount,
Shape processing method for performing shape processing according to the corrected feed axis position.
前記加工面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量は、前記加工面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより決定する請求項1記載の形状加工方法。   The deflection correction amount of the tool according to the normal vector of the machining surface is the normal vector of the machining surface, the machining direction vector of one block, the feed speed, the cutting depth, the spindle rotation speed, the cutting method, and the type of tool. The shape processing method according to claim 1, wherein the shape processing method is determined by at least one combination of a tool material, a tool length, a tool protrusion length, a tool diameter, and a workpiece material, or a combination thereof. 直交3軸加工機用の数値制御装置において、
送り軸位置情報を含む各ブロックデータ毎に、工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを示す法線ベクトル情報を記述されたNCプログラムを各ブロックデータ毎に、解析する解析部と、
前記解析部により解析された各ブロックデータ毎に、前記加工面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、
前記たわみ補正量算出部によって算出された工具たわみ補正量に応じて送り軸位置を補正する送り軸位置補正部と、
を含む数値制御装置。
In a numerical controller for an orthogonal three-axis machine,
Analysis for analyzing each block data of NC program in which normal vector information indicating the normal vector of the machining surface at the contact point between the tool and the workpiece is described for each block data including feed axis position information. And
For each block data analyzed by the analysis unit, a deflection correction amount calculation unit that calculates a deflection correction amount of the tool according to the normal vector of the machining surface,
A feed axis position correction unit that corrects the feed axis position according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit;
A numerical controller including
前記たわみ補正量算出部は、前記加工面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、前記たわみ補正量を算出する請求項3記載の数値制御装置。   The deflection correction amount calculation unit includes a normal vector of the machining surface, a machining direction vector of one block, a feed speed, a cutting amount, a spindle rotation speed, a cutting method, a tool type, a tool material, a tool length, and a tool protrusion. The numerical control device according to claim 3, wherein the deflection correction amount is calculated by a combination of at least one of a length, a tool diameter, and a workpiece material, or a combination thereof. 請求項2記載の形状加工方法または4記載の数値制御装置を有する工作機械。   A machine tool having the shape processing method according to claim 2 or the numerical control device according to claim 4. 直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置において、
図形データから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成するNCブロックデータ作成部と、
図形データから各NCブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記法線ベクトル算出部により算出された前記法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、
前記たわみ補正量算出部により算出された前記工具たわみ補正量に応じて前記NC用ブロックデータ作成部により作成されたNCブロックデータの送り軸位置情報を補正し、出力用のNCブロックデータを作成する出力用NCブロックデータ作成部と、
を含むNCプログラム作成装置。
In an NC program creation device for creating an NC program of a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machine,
NC block data creation unit for creating NC block data including feed axis position information from graphic data;
A normal vector calculation unit for calculating a normal vector of the machining surface at the contact point between the tool and the workpiece for each NC block data from the graphic data;
A deflection correction amount calculation unit that calculates a deflection correction amount of the tool according to the normal vector calculated by the normal vector calculation unit;
NC block data for output is created by correcting feed axis position information of the NC block data created by the NC block data creation unit according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit. NC block data creation unit for output,
NC program creation device.
前記たわみ補正量算出部は、前記加工面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、前記たわみ補正量を算出する請求項6記載のNCプログラム作成装置。   The deflection correction amount calculation unit includes a normal vector of the machining surface, a machining direction vector of one block, a feed speed, a cutting amount, a spindle rotation speed, a cutting method, a tool type, a tool material, a tool length, and a tool protrusion. The NC program creation device according to claim 6, wherein the deflection correction amount is calculated by a combination of at least one of a length, a tool diameter, and a workpiece material, or a combination thereof. コンピュータに、
図形データから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順と、
図形データから各NCブロックデータ毎の工具と被加工物との接触点における加工面の法線ベクトルを算出する手順と、
算出された前記法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、
算出された前記工具たわみ補正量に応じて前記NCブロックデータの送り軸位置情報を補正し、出力用のNCブロックデータを作成する手順を、
実行させるためのNCプログラム作成プログラム。
On the computer,
A procedure for creating NC block data including feed axis position information from graphic data;
A procedure for calculating the normal vector of the machining surface at the contact point between the tool and the workpiece for each NC block data from the graphic data;
A procedure for calculating a deflection correction amount of the tool according to the calculated normal vector;
A procedure for correcting the feed axis position information of the NC block data according to the calculated tool deflection correction amount and creating NC block data for output,
NC program creation program for execution.
前記たわみ補正量は、前記加工面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより算出する請求項8記載のNCプログラム作成プログラム。   The deflection correction amount includes a normal vector of the machining surface, a machining direction vector of one block, a feed speed, a cutting amount, a spindle rotation speed, a cutting method, a tool type, a tool material, a tool length, a tool protrusion length, 9. The NC program creation program according to claim 8, wherein the NC program creation program is calculated by a combination of at least one of a tool diameter and a workpiece material or a combination of a plurality of them. 直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置において、
図形データより多面体近似モデルを作成する多面体近似モデル作成部と、
前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記法線ベクトル算出部により算出された前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、
前記たわみ補正量算出部により算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正多面体近似モデルを作成する補正多面体近似モデル作成部と、
前記補正多面体近似モデル作成部により作成された補正多面体近似モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成するNCブロックデータ作成部と、
を含むNCプログラム作成装置。
In an NC program creation device for creating an NC program of a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machine,
A polyhedral approximate model creation unit that creates a polyhedral approximate model from figure data;
A normal vector calculation unit for calculating a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model;
A deflection correction amount calculation unit that calculates a deflection correction amount of the tool according to a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model calculated by the normal vector calculation unit;
A corrected polyhedral approximate model creating unit that creates a corrected polyhedral approximate model corrected according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculating unit;
An NC block data creating unit for creating NC block data including feed axis position information from the corrected polyhedral approximate model created by the corrected polyhedral approximate model creating unit;
NC program creation device.
前記たわみ補正量算出部は、前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、前記たわみ補正量を算出する請求項10記載のNCプログラム作成装置。   The deflection correction amount calculation unit includes a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model, a machining direction vector of one block, a feed speed, a cutting amount, a spindle rotation speed, a cutting method, a tool type, a tool material, a tool The NC program creation device according to claim 10, wherein the deflection correction amount is calculated by a combination of at least one of a length, a tool protrusion length, a tool diameter, and a workpiece material, or a combination thereof. コンピュータに、
図形データより多面体近似モデルを作成する手順と、
前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルを算出する手順と、
算出された前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、
算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正多面体近似モデルを作成する手順と、
作成された補正多面体近似モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順を、
実行させるためのNCプログラム作成プログラム。
On the computer,
The procedure to create a polyhedral approximation model from figure data,
A procedure for calculating a normal vector of each surface of the polyhedral approximate model;
A procedure for calculating a deflection correction amount of the tool according to the normal vector of each surface of the calculated polyhedral approximate model;
A procedure for creating a corrected polyhedral approximate model corrected according to the calculated tool deflection correction amount;
A procedure for creating NC block data including feed axis position information from the created corrected polyhedron approximation model,
NC program creation program for execution.
前記たわみ補正量は、前記多面体近似モデルの各面の法線ベクトルと、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより算出する請求項12記載のNCプログラム作成プログラム。   The deflection correction amount includes the normal vector of each surface of the polyhedral approximate model, feed rate, depth of cut, spindle rotation speed, cutting method, tool type, tool material, tool length, tool ejection length, tool diameter, 13. The NC program creation program according to claim 12, wherein the calculation is performed by at least one combination of workpiece materials or a plurality of combinations thereof. 直交3軸加工機を用いて形状加工を行う数値制御装置のNCプログラムを作成するNCプログラム作成装置において、
図形データより面モデルを作成する面モデル作成部と、
前記面モデルの各面の法線ベクトルを算出する法線ベクトル算出部と、
前記法線ベクトル算出部により算出された前記面モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出するたわみ補正量算出部と、
前記たわみ補正量算出部により算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正面モデルを作成する補正面モデル作成部と、
前記補正面モデル作成部により作成された補正面モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成するNCブロックデータ作成部と、
を含むNCプログラム作成装置。
In an NC program creation device for creating an NC program of a numerical control device that performs shape machining using an orthogonal three-axis machine,
A surface model creation unit for creating a surface model from graphic data;
A normal vector calculation unit for calculating a normal vector of each surface of the surface model;
A deflection correction amount calculation unit that calculates a deflection correction amount of the tool according to the normal vector of each surface of the surface model calculated by the normal vector calculation unit;
A correction surface model creation unit that creates a correction surface model corrected according to the tool deflection correction amount calculated by the deflection correction amount calculation unit;
An NC block data creation unit for creating NC block data including feed axis position information from the correction surface model created by the correction surface model creation unit;
NC program creation device.
前記たわみ補正量算出部は、前記面モデルの各面の法線ベクトルと、1ブロックの加工方向ベクトル、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより、前記たわみ補正量を算出する請求項14記載のNCプログラム作成装置。   The deflection correction amount calculation unit includes a normal vector of each surface of the surface model, a machining direction vector of one block, a feed speed, a cutting amount, a spindle rotation speed, a cutting method, a tool type, a tool material, a tool length. 15. The NC program creation device according to claim 14, wherein the deflection correction amount is calculated by a combination of at least one of a tool protrusion length, a tool diameter, and a workpiece material, or a combination thereof. コンピュータに、
図形データより面モデルを作成する手順と、
前記面モデルの各面の法線ベクトルを算出する手順と、
算出された前記面モデルの各面の法線ベクトルに応じた工具のたわみ補正量を算出する手順と、
算出された前記工具たわみ補正量に応じて補正した補正面モデルを作成する手順と、
作成された補正面モデルから送り軸位置情報を含むNCブロックデータを作成する手順を、
実行させるためのNCプログラム作成プログラム。
On the computer,
To create a surface model from figure data,
A procedure for calculating a normal vector of each surface of the surface model;
A procedure for calculating a deflection correction amount of the tool according to the normal vector of each surface of the calculated surface model;
A procedure for creating a correction surface model corrected according to the calculated tool deflection correction amount;
The procedure to create NC block data including feed axis position information from the created correction surface model,
NC program creation program for execution.
前記たわみ補正量は、前記面モデルの各面の法線ベクトルと、送り速度、切込量、主軸回転数、切削法、工具の種類、工具材質、工具長、工具突き出し長、工具径、被加工物の材質の少なくとも一つの組み合わせ、あるいは、それら複数個の組み合わせにより算出する請求項16記載のNCプログラム作成プログラム。
The deflection correction amount includes the normal vector of each surface of the surface model, feed speed, depth of cut, spindle rotation speed, cutting method, tool type, tool material, tool length, tool protrusion length, tool diameter, coverage. 17. The NC program creation program according to claim 16, wherein the calculation is performed by at least one combination of workpiece materials or a plurality of combinations thereof.
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