JP2013161111A - Tool path generation system and generation method for thrust work - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a tool path for thrust work for the purposes of reducing the number of times of cutting for the thrust work, reducing wear of a tool and prolonging a service life.SOLUTION: A tool path generation system for thrust work includes: means for calculating boundary line information on a body to be cut and a horizontal plane turned to an upper part of the body to be cut from product CAD design drawing information and material CAD information; means for calculating a reference area on the basis of the information on a tool and a work method inputted by a user; means for generating an auxiliary path of a cutting pattern from the information on the boundary line of the body to be cut and a tool radius; means for, when the next cutting point of a cutting tool is assumed, calculating a boundary point of a cutting cross section to execute the thrust work at the cutting point, retrieving a storage part where a calculation formula of a cutting cross sectional area is stored beforehand for each combination pattern of the boundary point, and determining a pertinent calculation formula; means for correcting coordinates of the assumed cutting point using the calculation formula of the cutting cross sectional area, and calculating the next cutting point; and means for adding information of a cutting depth and an avoidance operation to calculated cutting point string data, and generating a thrust work tool path.

Description

本発明は、数値制御工作機械による素材加工において、負荷平準化突き加工を実行可能なツールパスを自動生成するシステムに関する技術である。   The present invention relates to a system for automatically generating a tool path capable of executing load leveling and thrusting in material processing by a numerically controlled machine tool.

数値制御工作機械により素材を加工するには、予め加工動作をコントロールする数値制御命令をプログラムしておく必要がある。CAM(Computer Aided Manufacturing)を用いて生成することができる。CAMでは、オペレーターからの指定した加工方法、被加工領域、使用する回転切削工具および加工条件などの情報に基づき内部計算式よりツールパスを生成している。しかし、これら設定条件が同じ条件においてもツールパスの計算方法によって生成されるツールパスが異なり、必要な加工精度を実現する加工時間に差が生じる。   In order to machine a material with a numerically controlled machine tool, it is necessary to program a numerical control command for controlling the machining operation in advance. It can be generated using CAM (Computer Aided Manufacturing). In the CAM, a tool path is generated from an internal calculation formula based on information such as a processing method designated by an operator, a region to be processed, a rotary cutting tool to be used, and processing conditions. However, even when these setting conditions are the same, the tool paths generated by the tool path calculation method are different, and a difference occurs in the machining time for realizing the required machining accuracy.

また、数値制御工作機械の加工方法において、エンドミルやドリルなどの工具を穴あけ加工を行うように垂直に上下させながら素材を切削する突き加工方法がある。この突き加工方法は深い切削領域を切削するのに効率的である。図3Aは側面図を用いて示した突き加工方法の説明図である。突き加工装置の切削工具Tが回転しながら加工軸に従い下降し、被削体Wが回転する切削工具Tに触れることにより切削される。詳述すると、回転する切削工具Tを被削体Wに下降し、一箇所の切削が終了すると上昇し、工具Tを被削体に当たらない所定位置に引き上げる。そして、次の切削箇所へと加工軸を水平方向に移動し、再度切削工具Tを被削体Wに下降して切削する。図3Bは上面図を用いて示した突き加工方法の説明図である。これを、図3Bに示す位置T1、T2、T3の順番で切削工具Tを移動させながら、繰り返し行なうことで被削体Wを順次切削する。距離のAは前進ステップであり、距離のBはオーバーステップである。前進ステップAとは一つの切削点からその次の突切削へ進む平面距離を指定するパラメータであり、オーバーステップBとは一行(ループ)の突き加工から次の行(ループ)の突き加工へ進むステップである。   Further, as a machining method of a numerically controlled machine tool, there is a piercing method in which a material is cut while vertically moving a tool such as an end mill or a drill so as to perform drilling. This piercing method is efficient for cutting deep cutting areas. FIG. 3A is an explanatory view of a piercing method shown using a side view. The cutting tool T of the thrusting device descends according to the machining axis while rotating, and the workpiece W is cut by touching the rotating cutting tool T. More specifically, the rotating cutting tool T is lowered to the workpiece W, and when the cutting at one place is finished, the rotating cutting tool T is raised, and the tool T is pulled up to a predetermined position where it does not hit the workpiece. Then, the machining axis is moved in the horizontal direction to the next cutting location, and the cutting tool T is lowered to the workpiece W again and cut. FIG. 3B is an explanatory diagram of the piercing method shown using the top view. The workpiece W is sequentially cut by repeating this while moving the cutting tool T in the order of positions T1, T2, and T3 shown in FIG. 3B. The distance A is a forward step, and the distance B is an overstep. The advance step A is a parameter for designating a plane distance to proceed from one cutting point to the next protruding cutting, and the overstep B is advanced from one line (loop) to the next line (loop). It is a step.

前記突き加工のツールパスもCAMの設定画面にて加工領域と、使用工具と、前進ステップAと、オーバーステップBと、ツールの切削ループの動作パターンを指定する切削パターン等の加工条件を設定すれば、内部計算式より前記突き加工のツールパスを自動生成できる。このような突き加工方法のツールパス生成方法として特許文献1と特許文献2の方法がある。   In the tool path for the piercing process, the machining conditions such as the machining area, the tool to be used, the advance step A, the overstep B, and the cutting pattern for designating the operation pattern of the cutting loop of the tool are set on the CAM setting screen. For example, the tool path for the piercing process can be automatically generated from an internal calculation formula. As a tool path generation method of such a thrusting method, there are methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献1に記載されている生成方法は、切削工具Tは一定幅及び一定幅の工具送りピッチにより移動し、加工領域である被削体Wを切削する方法であり、切削工具Tを行方向に一定ピッチで移動させる際、移動先の位置の加工終了点が、前列同位置の加工終了点を超えて入り込む場合、その位置を加工しないで通過して、その先の加工終了点が、前列同位置の加工終了点未満となる箇所から加工を始め、その後、細かいピッチで逆方向に戻りながら加工する方法を提供する。   The generation method described in Patent Document 1 is a method in which the cutting tool T moves at a constant width and a tool feed pitch having a constant width, and cuts the workpiece W that is a processing region. When moving at a constant pitch, if the processing end point of the destination position enters beyond the processing end point of the same position in the previous row, it passes through that position without processing, and the subsequent processing end point is A method is provided in which machining is started from a position that is less than the machining end point at the same position, and then machining is performed while returning in the reverse direction at a fine pitch.

特許文献2に記載されている加工方法は、切削工具Tは一定幅及び一定幅の工具送りピッチにより移動し、被削体Wを切削する方法であり、被削体の輪郭線が隘路又は折り返しを形成する箇所に対して、回転工具の移動方向前後の2点を結ぶ加工補助線を生成し、前記加工補助線に沿って所定間隔に加工点を配置する方法を提供する。   The machining method described in Patent Document 2 is a method in which the cutting tool T moves at a constant width and a tool feed pitch having a constant width to cut the workpiece W, and the contour of the workpiece is narrow or folded. A processing auxiliary line that connects two points before and after the moving direction of the rotary tool is generated at a position where the rotary tool is formed, and a processing point is arranged at predetermined intervals along the processing auxiliary line.

特開2002−361513号公報JP 2002-361513 A 特開2008−126377号公報JP 2008-126377 A

特許文献1では、切削工具を一定幅及び一定幅の工具送りピッチにより移動して被削体Wを切削する場合、被削体の切削形状や切削位置によって一回当りの切削負荷にばらつきが生ずる。具体的には、切削負荷が小さい場合、一回の突き加工動作で除去する切削量が小さくなるため、切削効率が低くなる。また、切削負荷が過剰に増える場合、びびり振動や工具損傷を起こす問題がある。これら問題に対処するため切削速度の調整や、ツールパスの修正などの手間がかかっている。   In Patent Document 1, when the workpiece W is cut by moving the cutting tool with a constant width and a tool feed pitch having a constant width, the cutting load per one time varies depending on the cutting shape and cutting position of the workpiece. . Specifically, when the cutting load is small, the amount of cutting to be removed by a single thrusting operation is small, so that the cutting efficiency is low. In addition, when the cutting load increases excessively, there is a problem of causing chatter vibration and tool damage. To deal with these problems, it takes time and effort to adjust the cutting speed and to correct the tool path.

特許文献2では、被削体の切削負荷が高い箇所に補助線を生成し、その補助線に沿って所定間隔に加工点を配置することにより切削負荷が大きくなる問題を回避できるが、一回の突き加工動作で除去する切削量が小さくなり効率が落ちる恐れがある。   In Patent Document 2, it is possible to avoid the problem of increasing the cutting load by generating an auxiliary line at a location where the cutting load of the workpiece is high and arranging the processing points at predetermined intervals along the auxiliary line. There is a risk that the cutting amount to be removed by the thrusting operation becomes smaller and the efficiency is lowered.

本発明の突き加工のツールパス生成方法では、切削断面積を考慮しながら、切削点とその次の切削点間のステップを基準面積から算出し、一回当たりの切削断面積を基準面積に近付けることによって、突き加工切削回数の削減と、工具の摩耗低減と寿命向上を目的とする。   In the tool path generation method for piercing according to the present invention, the step between a cutting point and the next cutting point is calculated from the reference area while considering the cutting cross-sectional area, and the cutting cross-sectional area per time is brought close to the reference area. In this way, the object is to reduce the number of piercing cuts, reduce tool wear, and improve the service life.

上記課題を解決するために本発明では、加工ツールパス生成システムを、製品CAD設計図面情報と素材CAD情報より加工領域である被削体と、該被削体の上を向く水平面の境界線情報を算出する手段と、ユーザより入力された工具と加工方法の情報に基づいて、基準面積を算出する手段と、被削体の境界線の情報と、工具半径から切削パターンの補助パスを生成する手段と、切削工具の次の切削点を仮定した場合に、該切削点で突き加工を実施する切削断面の境界点を算出し、境界点の組合せパターン毎に予め切削断面積の計算式を記憶してある記憶部を検索して、該当する計算式を判定する手段と、前記切削断面積の計算式を用いて、切削断面積を前記基準面積とするように前記仮定された切削点の座標を修正して、次の切削点を算出する手段と、前記算出された切削点列データに、切削深さ、回避動作の情報を付加して突き加工ツールパスを生成する手段とを備えて構成した。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a machining tool path generation system includes a workpiece that is a machining area based on product CAD design drawing information and material CAD information, and boundary information on a horizontal plane that faces the workpiece. Based on the tool and machining method information input by the user, the reference area is calculated, the boundary line information of the workpiece, and the cutting pattern auxiliary path is generated from the tool radius. Assuming the next cutting point of the means and the cutting tool, the boundary point of the cutting cross section that performs the piercing at the cutting point is calculated, and the calculation formula of the cutting cross sectional area is stored in advance for each boundary point combination pattern The coordinates of the assumed cutting point so that the cutting cross-sectional area is set as the reference area by using the means for searching the storage unit and determining the corresponding calculation formula and the cutting cross-sectional area calculation formula To calculate the next cutting point Means that, in the cutting point sequence data the calculated cutting depth, and configured to include a means for generating information additional to thrust machining tool path avoidance operation.

また、上記課題を解決するために本発明では、前記加工ツールパス生成システムに、突き加工工具の切削加工位置を水平面上の座標で表した切削点を切削順番に指定して、第n番目の切削点における加工工具の切削断面積を算出するための計算式を、切削断面の境界点の組合せパターンに対応させて予め記憶している記憶部を備えて構成した。   In order to solve the above-described problem, in the present invention, the machining tool path generation system designates a cutting point that represents the cutting position of the thrust tool in coordinates on a horizontal plane in the cutting order, and the nth th A calculation formula for calculating the cutting cross-sectional area of the processing tool at the cutting point is configured to include a storage unit that stores in advance corresponding to the combination pattern of the boundary points of the cutting cross-section.

また、上記課題を解決するために本発明では、前記加工ツールパス生成システムの計算式を判定する手段において、前記切削断面の境界点は、次の切削点CP(n)、およびそれより前の全ての切削点CP(m<n)に対して、次の切削点CP(n)を中心点とする工具半径Rの円と加工領域の境界線との交点、および全ての切削点CP(m<n) を中心点とする工具半径Rの円と加工領域の境界線との交点、および加工領域内の切削点CP(n)を中心点とする工具半径Rの円と全ての切削点CP(m<n) を中心点とする工具半径Rの円との交点を抽出して、前記抽出した交点の中で、交点と次の切削点CP(n)との距離が工具半径R以内であり、かつ交点と全ての切削点CP(m<n) との距離が工具半径R以上である条件を満たす交点を前記切削断面の境界点として選択することで算出されるように構成した。   Further, in order to solve the above problems, in the present invention, in the means for determining the calculation formula of the machining tool path generation system, the boundary point of the cutting cross section is the next cutting point CP (n), and the previous cutting point CP (n). For all cutting points CP (m <n), the intersection of the circle with the tool radius R centered on the next cutting point CP (n) and the boundary of the machining area, and all cutting points CP (m The intersection of the circle of the tool radius R centered at <n) and the boundary of the machining area, and the circle of the tool radius R centered on the cutting point CP (n) in the machining area and all the cutting points CP Extract the intersection point with the circle of the tool radius R centered at (m <n), and within the extracted intersection point, the distance between the intersection point and the next cutting point CP (n) is within the tool radius R And an intersection that satisfies the condition that the distance between the intersection and all the cutting points CP (m <n) is greater than or equal to the tool radius R is selected as a boundary point of the cutting section. It was.

本発明により、切削点と次の切削点のステップを基準面積から動的に調整できるため、切削面積を基準面積に近付けて切削回数を削減すると共に、工具の摩耗を低減し工具寿命を向上できる効果がある。   According to the present invention, the step of the cutting point and the next cutting point can be dynamically adjusted from the reference area, so that the cutting area is brought close to the reference area to reduce the number of cuttings, and the wear of the tool can be reduced and the tool life can be improved. effective.

本発明の突き加工ツールパス生成システムの機能構成図の一例である。It is an example of the functional block diagram of the piercing tool path generation system of this invention. 負荷平準化突き加工ツールパス生成システム100の生成処理の流れを示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a flow of generation processing of a load leveling and boring tool path generation system 100. 側面図を用いて示した突き加工方法の説明図である。It is explanatory drawing of the piercing method shown using the side view. 上面図を用いて示した突き加工方法の説明図である。It is explanatory drawing of the piercing method shown using the top view. 製品CAD設計図面情報の一例であり、直方体の製品Sampleが直方体の欠け口Box1と、円筒穴Hole1から構成されている。This is an example of product CAD design drawing information, and a rectangular parallelepiped product Sample is composed of a rectangular parallelepiped cutout Box 1 and a cylindrical hole Hole1. 図4に示す製品Sampleを加工する素材mBoxの素材CAD情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the raw material CAD information of the raw material mBox which processes the product Sample shown in FIG. 図5に示す素材mBoxから、図4に示す製品Sampleの欠け口Box1を加工するために切削する被削体CutBox1の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cut object CutBox1 that is cut from the material mBox shown in FIG. 5 in order to machine the cutout Box1 of the product Sample shown in FIG. 図6Aに示す被削体CutBox1の境界線情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the boundary line information of the cut body CutBox1 shown to FIG. 6A. 図5に示す素材mBoxから、図4に示す製品Sampleの円筒穴Hoel1を加工するために切削する被削体CutHoel1の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a cut object CutHoel1 that is cut to process the cylindrical hole Hoel1 of the product Sample shown in FIG. 4 from the material mBox shown in FIG. 図7Aに示す被削体 CutHoel1の境界線情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the boundary line information of the cut body CutHoel1 shown to FIG. 7A. 加工条件設定画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a process condition setting screen. 図8Aに示す加工条件設定画面にて設定した加工条件データを加工条件データ記憶領域に格納した一例を示す図である。It is a figure which shows an example which stored the process condition data set on the process condition setting screen shown to FIG. 8A in the process condition data storage area. 基準面積の算出方法の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the calculation method of a reference area. 突き加工ツールパスの切削パターン(ジグザグパターン)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cutting pattern (zigzag pattern) of a thrust tool path. 突き加工ツールパスの切削パターン(外周従属パターン)一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cutting pattern (periphery dependent pattern) of a piercing tool path. 図6Aに示す被削体CutBox1に対する突き加工ツールパスのオフセットパスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the offset path | pass of the piercing tool path with respect to the cut body CutBox1 shown to FIG. 6A. 図11Aに示すオフセットパスの切削パターン(ジグザグパターン)の補助パスの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the auxiliary | assistant path | pass of the cutting pattern (zigzag pattern) of the offset path | pass shown to FIG. 11A. 切削点CP(1)と前記切削点CP(1)の境界点と前記切削点の切削断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cutting point CP (1), the boundary point of the said cutting point CP (1), and the cutting cross section of the said cutting point. 切削点CP(2)と前記切削点CP(2)の境界点と前記切削点の切削断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cutting point CP (2), the boundary point of the said cutting point CP (2), and the cutting cross section of the said cutting point. 切削点CP(n)と前記切削点CP(n)の境界点と前記切削点の切削断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cutting point CP (n), the boundary point of the said cutting point CP (n), and the cutting cross section of the said cutting point. N番目の切削点CP(N)の切削断面の境界点を算出する処理フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow which calculates the boundary point of the cutting cross section of Nth cutting point CP (N). 切削断面の計算式を用いて基準面積から切削点を算出する処理フローの前半部を示す図である。It is a figure which shows the first half part of the processing flow which calculates a cutting point from a reference area using the calculation formula of a cutting cross section. 切削断面の計算式を用いて基準面積から切削点を算出する処理フローの後半部を示す図である。It is a figure which shows the latter half part of the processing flow which calculates a cutting point from a reference area using the calculation formula of a cutting cross section. 図14の処理にて生成した切削点のイメージ図の一例を示す。An example of the image figure of the cutting point produced | generated by the process of FIG. 14 is shown. 突き加工のツールパスのイメージ図の一例を示す。An example of an image diagram of a tool path for piercing is shown.

以下、本発明の実施例を、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、本発明の突き加工ツールパスの自動生成機能を3次元CAM装置に搭載した突き加工ツールパス生成システム100の機能構成図を示す。突き加工ツールパス生成システム100は、演算部101、記憶部102、入力部103、出力部104、通信部105を備えている。また、通信部105、ネットワーク150を介して、3次元CAD装置130、NC加工機140と接続される。   FIG. 1 is a functional configuration diagram of a machining tool path generation system 100 in which the automatic machining tool path generation function of the present invention is mounted on a three-dimensional CAM apparatus. The butt tool path generation system 100 includes a calculation unit 101, a storage unit 102, an input unit 103, an output unit 104, and a communication unit 105. Further, the communication unit 105 and the network 150 are connected to the three-dimensional CAD device 130 and the NC processing machine 140.

演算部101は、CADで作成された形状データを入力データとして加工用のNCプログラム作成までを行なう従来の3次元CAM部111に加えて、3次元CAD装置130より部品(製品)の形状情報を含む製品CAD設計図面情報と素材の形状情報を含む素材CAD情報を入力して製品CAD設計図面情報記憶領域123と素材CAD情報記憶領域124へ記憶する形状情報取得部110と、前記製品CAD設計図面情報と素材CAD情報から被削体の形状情報を算出する被削体算出部112と、出力部104に加工条件設定画面を表示してユーザより入力部103を介して工具情報と加工方法を読み込む加工条件取得部116と、前記加工条件取得部116にて取得した工具情報と加工方法により切削パターンの補助パスを生成する切削パターンの補助パス生成部114と、前記加工条件取得部116にて取得した加工条件により基準面積を算出する基準面積算出部115と、前記被削体算出部112にて算出した被削体の境界線と切削済切削点の切削断面境界線情報を用いて次の切削点の切削面積を計算する面積計算式を判定する面積計算式の判定部117と、前記面積計算式判定部117にて判定した面積計算式を用いて前記基準面積算出部115にて算出した基準面積に基づき突き加工の切削点を算出する切削点算出部118と、切削点の情報に切削深さや回避動作の情報を追記し突き加工のツールパスを生成するツールパス生成部113とを備える。   In addition to the conventional three-dimensional CAM unit 111 that performs processing up to creation of an NC program for processing using shape data created by CAD as input data, the arithmetic unit 101 obtains shape information of parts (products) from the three-dimensional CAD device 130. The product CAD design drawing information and the material CAD information including the material shape information are inputted and stored in the product CAD design drawing information storage area 123 and the material CAD information storage area 124, and the product CAD design drawing A workpiece calculation unit 112 that calculates shape information of the workpiece from the information and the material CAD information, and a machining condition setting screen is displayed on the output unit 104, and tool information and a machining method are read from the user via the input unit 103. Machining condition acquisition unit 116, cutting pattern auxiliary path generation unit 114 that generates a cutting pattern auxiliary path by the tool information and processing method acquired by the processing condition acquisition unit 116, and the processing conditions A reference area calculation unit 115 that calculates a reference area according to the machining conditions acquired by the acquisition unit 116, and a cutting section boundary line information of a cutting body boundary line and a cutting point calculated by the cutting body calculation unit 112 The area calculation formula determination unit 117 that determines the area calculation formula for calculating the cutting area of the next cutting point using the area calculation formula, and the reference area calculation unit using the area calculation formula determined by the area calculation formula determination unit 117 The cutting point calculation unit 118 that calculates the cutting point of the piercing based on the reference area calculated in 115, and the tool path generation that adds the information of the cutting depth and the avoidance operation to the cutting point information and generates the tool path of the piercing Unit 113.

記憶部102は、加工条件データ記憶領域120、面積計算式記憶領域121、加工装置条件データ記憶領域122、製品CAD設計図面情報記憶領域123、素材CAD情報記憶領域124、被削体情報記憶領域125、ツールパスデータ記憶領域126、NCデータ記憶領域127を有する。   The storage unit 102 includes a machining condition data storage area 120, an area calculation formula storage area 121, a machining apparatus condition data storage area 122, a product CAD design drawing information storage area 123, a material CAD information storage area 124, and a workpiece information storage area 125. A tool path data storage area 126 and an NC data storage area 127.

図2に、突き加工ツールパス生成システム100のツールパス生成処理の流れを示す。ツールパスは、製品CAD設計図面情報と素材CAD情報から被削体(加工領域)の形状情報を取得し、加工条件設定画面にて設定した工具や加工方法などの加工条件を読み込み、切削パターンの補助パスを生成した後、前記基準面積算出部115にて算出した基準面積を基準に切削断面積が平準となる負荷均一な突き加工ツールパスの計算を行う流れとなる。このフローはユーザから入力部103を介して、突き加工ツールパスの計算処理を行うように要求された時に開始される。   FIG. 2 shows a flow of tool path generation processing of the tooling tool path generation system 100. The tool path acquires the shape information of the workpiece (machining area) from the product CAD design drawing information and material CAD information, reads the machining conditions such as the tool and machining method set on the machining condition setting screen, and After the auxiliary path is generated, the load is calculated with a uniform load tool tool with a uniform cutting cross-sectional area based on the reference area calculated by the reference area calculation unit 115. This flow is started when the user is requested to perform a process for calculating the tooling tool path via the input unit 103.

以下にツールパス自動算出処理の詳細について、図2を用いて説明する。   Details of the tool path automatic calculation processing will be described below with reference to FIG.

まず、製品CAD設計図面情報から製品(部品)形状情報を、素材CAD情報から素材形状情報を取得する(S100)。一般的に、製品CAD設計図面情報は、ユーザにより製品(部品)各部の幾何情報とそれに付随する非幾何情報が与えられることにより、3次元空間内にモデリングされる。また素材CAD情報は、素材のブロック形状の数値入力により定義される。   First, product (part) shape information is obtained from product CAD design drawing information, and material shape information is obtained from material CAD information (S100). In general, product CAD design drawing information is modeled in a three-dimensional space by giving geometric information of each part of a product (part) and non-geometric information associated therewith by a user. The material CAD information is defined by numerical input of the material block shape.

次に、前記S100にて取得した製品(部品)形状情報と素材形状情報から、被削体(加工領域)の形状情報を算出する(S200)。
次に、加工条件設定画面にて設定された工具と加工方法など加工条件の情報を加工条件データ記憶領域120から読み込み(S300)、読み込んだ前記加工条件を用いて工具ごとに推奨される切削効率が高い切削断面積である基準面積を算出する(S400)。
そして、前記S200にて取得した被削体の形状情報と前記S300にて取得した加工条件から切削パターンの補助パスを生成する(S500)。
次に、切削断面の境界点を算出し、切削断面積の計算式を判定し切削断面積の面積計算式を面積計算式の記憶領域121から読み込む(S600)。
そして、切削点算出部118にて、前記S400にて算出した基準面積を切削点の切削断面積とし、前記S600にて読み込んだ面積計算式から切削点を算出する(S700)。
次に、前記S700にて算出した切削点の情報に、前記S200にて算出した被削体の形状情報と前記S400にて読み込んだ加工条件から算出する切削点の切削深さや回避動作の情報を追記し、ツールパス生成部113が突き加工ツールパスを自動生成する(S800)。
最後に、ツールパス生成部113は、生成したツールパスデータをツールパスデータ記憶領域126へ記憶すると共に、出力部104へ出力する(S900)。ツールパスデータは、ファイル、ディスプレイ、紙などに出力する。
Next, shape information of the workpiece (processing area) is calculated from the product (part) shape information and material shape information acquired in S100 (S200).
Next, information on machining conditions such as the tool and machining method set on the machining condition setting screen is read from the machining condition data storage area 120 (S300), and the recommended cutting efficiency for each tool using the read machining conditions. A reference area having a high cutting cross-sectional area is calculated (S400).
Then, an auxiliary path of the cutting pattern is generated from the shape information of the workpiece acquired in S200 and the processing conditions acquired in S300 (S500).
Next, a boundary point of the cutting cross section is calculated, a calculation formula for the cutting cross section is determined, and an area calculation formula for the cutting cross section is read from the area calculation formula storage area 121 (S600).
Then, the cutting point calculation unit 118 uses the reference area calculated in S400 as the cutting cross-sectional area of the cutting point, and calculates the cutting point from the area calculation formula read in S600 (S700).
Next, in the cutting point information calculated in S700, information on the cutting depth and avoidance operation of the cutting point calculated from the shape information of the workpiece calculated in S200 and the processing conditions read in S400 In addition, the tool path generation unit 113 automatically generates a machining tool path (S800).
Finally, the tool path generation unit 113 stores the generated tool path data in the tool path data storage area 126 and outputs it to the output unit 104 (S900). The tool path data is output to a file, display, paper or the like.

以下に、直方体の欠け口Box1と、円筒穴Hole1が形成された直方体Sampleのツールパス生成方法を図4〜図12を用いて説明する。   A tool path generation method for a rectangular parallelepiped Sample in which a rectangular parallelepiped cutout Box1 and a cylindrical hole Hole1 are formed will be described below with reference to FIGS.

(1)製品CAD設計図面情報と素材CAD情報からモデルの形状情報を取得(S100)
図4に、製品CAD設計図面情報の一例を示す。図4に示す製品Sampleは、直方体Boxと、直方体Box1と、円筒穴Hole1の集合演算から構成されている。製品CAD設計図面情報には製品Sampleを構成する基本立体のBox、Box1、及びHole1の情報と形状表現の直線、平面及び曲線などの情報が含まれており、これら各形状の表現式を形状情報取得部110にて取得する。図4に示す製品Sampleの製品CAD設計図面情報から取得したCAD情報は以下の情報から構成される。
(1) Acquire model shape information from product CAD design drawing information and material CAD information (S100)
FIG. 4 shows an example of product CAD design drawing information. The product Sample shown in FIG. 4 includes a set operation of a rectangular parallelepiped box, a rectangular parallelepiped box 1, and a cylindrical hole Hole1. Product CAD design drawing information includes information on the basic solid Box, Box1, and Hole1 that make up the Product Sample, and information on straight lines, planes, curves, etc. for shape representation. Obtained by the obtaining unit 110. The CAD information acquired from the product CAD design drawing information of the product Sample shown in FIG. 4 includes the following information.

(a)上を向く水平面は3個ある。f6はBoxの表面であり、f15は垂直方向の直方形穴Box1の底であり、f21は垂直方向の円形の穴Hole1の底である。
(b)基本立体Boxは、q1〜q8を頂点とした、3対の互いに直交する並行な平面f1〜f6で限られた空間である。
(c)基本立体Box1は、q11〜q18を頂点とした、3対の互いに直交する並行な平面f11〜f16で限られた空間である。
(d)基本立体Hole1は、q21(x0,y0,z01)、q22(x0,y0,z02)を軸とする半径r0の円柱である。
(数1)
f(x,y)= r0 2 −(x−x02 −(y−y02 >= 0
02 <= z <= z01
図5に、図4に示す部品Sampleを加工する素材mBoxの一例を示す。図5に定義されている素材mBoxは、基本立体Boxから構成されている。素材情報には、加工用素材を構成する基本立体Boxの情報と形状表現の直線、平面及び曲線など情報が含まれており、これら各形状の表現式を形状情報取得部110にて取得する。図4に示す製品Sampleを加工する素材CAD情報記憶領域124から取得した素材情報は以下の情報から構成される。
(a)上を向く水平面は1個あり、Boxの表面である。
(b)基本立体Boxは、q1〜q8を頂点とした、3対の互いに直交する並行な平面f1〜f6で限られた空間である。
(A) There are three horizontal surfaces facing upward. f6 is the surface of Box, f15 is the bottom of vertical rectangular hole Box1, and f21 is the bottom of vertical circular hole Hole1.
(B) The basic three-dimensional box is a space limited by three pairs of parallel planes f1 to f6 that have q1 to q8 as vertices.
(C) The basic three-dimensional Box 1 is a space limited by three pairs of parallel planes f11 to f16 having q11 to q18 as vertices.
(D) the primitive Hole1 is, q21 (x 0, y 0 , z 01), a cylinder having a radius r 0 to q22 the (x 0, y 0, z 02) axis.
(Equation 1)
f (x, y) = r 0 2 − (x−x 0 ) 2 − (y−y 0 ) 2 > = 0
z 02 <= z <= z 01
FIG. 5 shows an example of a material mBox for processing the part Sample shown in FIG. The material mBox defined in FIG. 5 is composed of a basic solid Box. The material information includes information on the basic solid box constituting the processing material and information such as straight lines, planes, and curves of shape expression, and the shape information acquisition unit 110 acquires expression expressions of these shapes. The material information acquired from the material CAD information storage area 124 for processing the product Sample shown in FIG. 4 includes the following information.
(A) There is one horizontal plane facing upward, which is the surface of the Box.
(B) The basic three-dimensional box is a space limited by three pairs of parallel planes f1 to f6 that have q1 to q8 as vertices.

(2)被削体の形状と境界線情報の取得(S200)
図6Aに、図5に示す素材mBoxから、図4に示す製品Sampleの欠け口Box1を加工するために切削する被削体CutBox1の例を示す。被削体CutBox1の情報には、被削体CutBox1 の形状表現の直線、平面及び曲線などの情報が含まれており、これら各形状の表現式を被削体算出部112にて取得する。図6Bに、図6Aに示す被削体CutBox1の境界線情報を算出した一例を示す。
(a)上を向く水平面は1個あり、CutBox1の表面であり、境界線Line1〜Line4から構成される。境界線Line1と素材の境界線が一致するため、外側の空間は干渉しない。境界線Line2〜Line4は、素材と製品の境界線のため、外側の空間は工具と干渉する。
(b)被削体CutBox1は、q11〜q18を頂点とした、3対の互いに直交する並行な平面f11〜f16で限られた空間である。平面f11とf16は素材の境界面と一致するため、平面f11とf16の外側の空間は工具と干渉しない。平面f12〜f15は素材と製品の境界面であり、外側の空間は工具と干渉する。
(2) Acquisition of workpiece shape and boundary information (S200)
FIG. 6A shows an example of a cut body CutBox1 that is cut from the material mBox shown in FIG. 5 in order to machine the cutout Box1 of the product Sample shown in FIG. The information of the cut object CutBox1 includes information such as straight lines, planes, and curves of the shape expression of the cut object CutBox1, and the work object calculation unit 112 acquires the expression of each shape. FIG. 6B shows an example in which the boundary line information of the cut object CutBox1 shown in FIG. 6A is calculated.
(A) There is one horizontal plane facing upward, which is the surface of CutBox1, and is composed of boundary lines Line1 to Line4. Since the boundary line Line1 and the material boundary line coincide, the outer space does not interfere. Since the boundary lines Line2 to Line4 are boundary lines between the material and the product, the outer space interferes with the tool.
(B) The cut object CutBox1 is a space limited by three pairs of mutually parallel planes f11 to f16 with the vertices at q11 to q18. Since the planes f11 and f16 coincide with the boundary surface of the material, the space outside the planes f11 and f16 does not interfere with the tool. The planes f12 to f15 are boundary surfaces between the material and the product, and the outer space interferes with the tool.

図7Aに、図5に示す素材mBoxから、図4に示す製品Sampleの円筒穴Hole1を加工するために切削する被削体CutHole1の例を示す。図7Bに、図7Aに示す被削体CutHole1の境界線情報を算出した一例を示す。
(a)上を向く水平面は1個あり。f21はCutHole1の表面であり、境界線Line21が形成される。境界線Line21は、素材と製品の境界線のため、外側の空間は工具と干渉する。
FIG. 7A shows an example of a cut object CutHole1 cut from the material mBox shown in FIG. 5 in order to machine the cylindrical hole Hole1 of the product Sample shown in FIG. FIG. 7B shows an example in which the boundary line information of the cut object CutHole1 shown in FIG. 7A is calculated.
(A) There is one horizontal plane facing upward. f21 is the surface of CutHole1, and the boundary line Line21 is formed. Since the boundary line 21 is a boundary line between the material and the product, the outer space interferes with the tool.

(3)加工条件設定画面にて設定された加工条件の取得(S300)
図8Aに加工条件設定画面180の一例を示す。図8に示す加工条件設定画面180にて、工具の切削直径D1と、切削有効刃長FLと、及び工具長さL1などを設定し、工具を支持する工具ホルダの直径D2と、ホルダ長さL2と、ホルダのテッパ角度などの情報を設定し、加工方法の切削パターンと、前進ステップAと、オーバーステップBをユーザが設定可能とする。ユーザは工具の選定と共に、工具メーカが推奨する加工条件の情報を勘案して、前進ステップAと、オーバーステップBを入力する。
これら加工条件設定画面180にて設定された工具情報と加工方法を加工条件取得部116が取得して加工条件データ記憶領域120に記憶する。図8Bに図8Aの加工条件設定画面180にて設定された加工条件データの加工条件データ記憶領域120に格納された形式の一例を示す。
(3) Acquisition of machining conditions set on the machining condition setting screen (S300)
An example of the processing condition setting screen 180 is shown in FIG. 8A. In the machining condition setting screen 180 shown in FIG. 8, the tool cutting diameter D1, cutting effective blade length FL, tool length L1, etc. are set, and the tool holder diameter D2 supporting the tool and the holder length are set. Information such as L2 and the tepper angle of the holder is set, and the user can set the cutting pattern of the processing method, the forward step A, and the overstep B. The user inputs the forward step A and the overstep B in consideration of the information on the machining conditions recommended by the tool manufacturer along with the selection of the tool.
The machining condition acquisition unit 116 acquires the tool information and the machining method set on the machining condition setting screen 180 and stores them in the machining condition data storage area 120. FIG. 8B shows an example of the format stored in the machining condition data storage area 120 of the machining condition data set on the machining condition setting screen 180 of FIG. 8A.

(4)基準面積の算出(S400)
基準面積を算出する方法を図9を用いて説明する。基準面積の計算式を下記数式2に示す。ここで、Sa21は図9に示す点cp2を中心とした円の点P2と点P4を端点とする弓形の面積であり計算式を数式3に示す。Sa22は図9に示すcp2を中心とした円の点P2と点P5を端点とする弓形の面積であり計算式を数式4に示す。Sa11は図9に示す点cp1を中心とした円の点P3と点P5を端点とする弓形の面積であり、St1は図9に示す点P2、P3、P5を端点とする三角形の面積である。加工条件取得部116にて取得した前進ステップAとオーバーステップBと工具半径Rから、数式2〜数式8を用いて、基準面積Scを基準面積算出部115にて算出する。
(数2) Sc = Sa21 − Sa22 − Sa11 − St1
(数3) Sa21 = (1/2)・R2 ・ ((C1)−sin(C1))
(数4) Sa22 = Sa11 = (1/2)・R2 ・ ((C2)−sin(C2))
(数5) St1 = 2・R2・ (sin((C2)/2))2 ・sin(2・(C3))
(数6) C1 = π−2・sin−1(1−B/R)
(数7) C2 = cos−1(A/(2・R)) − sin−1(1−B/R)
(数8) C3 = π/2 − (C2)/2 − sin−1(1−B/R)
(4) Calculation of standard area (S400)
A method for calculating the reference area will be described with reference to FIG. The formula for calculating the reference area is shown in the following formula 2. Here, Sa21 is an arcuate area centering on the point cp2 shown in FIG. Sa22 is an area of an arcuate shape with the points P2 and P5 of the circle centering on cp2 shown in FIG. Sa11 is an arcuate area centered on the point cp1 shown in FIG. 9 and ends at points P3 and P5. St1 is an area of a triangle whose ends are points P2, P3, and P5 shown in FIG. . The reference area Sc is calculated by the reference area calculation unit 115 from the advance step A, the overstep B, and the tool radius R acquired by the machining condition acquisition unit 116 using Equations 2 to 8.
(Equation 2) Sc = Sa21 − Sa22 − Sa11 − St1
(Equation 3) Sa21 = (1/2) ・ R 2・ ((C1) −sin (C1))
(Equation 4) Sa22 = Sa11 = (1/2) · R 2 · ((C2) −sin (C2))
(Equation 5) St1 = 2 ・ R 2・ (sin ((C2) / 2)) 2・ sin (2 ・ (C3))
(Equation 6) C1 = π−2 · sin −1 (1-B / R)
(Equation 7) C2 = cos −1 (A / (2 ・ R)) − sin −1 (1−B / R)
(Equation 8) C3 = π / 2 − (C2) / 2 − sin −1 (1−B / R)

(5)切削パターンの補助パスを生成する(S500)
切削パターンの補助パス生成部114にて、被削体算出部112にて算出した被削体の境界線の情報と、加工条件取得部116にて取得した工具半径から切削パターンの補助パスを生成する。
(5) Generate auxiliary path of cutting pattern (S500)
The cutting pattern auxiliary path generation unit 114 generates the cutting pattern auxiliary path from the information on the boundary line of the workpiece calculated by the workpiece calculation unit 112 and the tool radius acquired by the machining condition acquisition unit 116. To do.

図10A,10Bに突き加工の切削パターンの代表的な2種類を示す。突き加工の切削間隔を制御する平面パスは、前進ステップAとオーバーステップBと切削パターンにより制御される。ここで、前進ステップAとは一つの切削点からその次の突き切削へ進む平面距離を指定するパラメータであり、オーバーステップBとは一行(ループ)の突き加工から次の行(ループ)の突き加工へ進む行間のステップである。切削パターンとは工具の切削動作パターンを指定するパラメータであり、平行な線形に沿って進むジグザグパターンや加工領域に沿って進む外周従属パターンなどがある。
図10Aに突き加工ツールパスのジグザグパターンの一例を示す。ジグザグパターンは、一方向の直線に沿ってツールパスを生成後、反対方向の平行な直線に沿ってツールパスを生成する直線往復送りの切削パターンである。
図10Bに突き加工ツールパスの外周従属パターンの一例を示す。外周従属パターンは、加工領域の最外郭に沿ったパスを生成後、内側へ加工領域の輪郭に沿ったパスを生成する切削パターンである。
10A and 10B show two typical types of cutting patterns for piercing. The plane path for controlling the cutting interval for thrusting is controlled by the forward step A, the overstep B, and the cutting pattern. Here, the forward step A is a parameter for designating a plane distance to proceed from one cutting point to the next cutting, and the overstep B is from one line (loop) to the next line (loop). It is a step between lines that proceed to machining. The cutting pattern is a parameter that specifies a cutting operation pattern of the tool, and includes a zigzag pattern that advances along a parallel line, an outer peripheral dependent pattern that advances along a machining area, and the like.
FIG. 10A shows an example of a zigzag pattern of a tooling tool path. The zigzag pattern is a linear reciprocating feed cutting pattern in which a tool path is generated along a straight line in one direction and then a tool path is generated along a parallel straight line in the opposite direction.
FIG. 10B shows an example of an outer periphery dependent pattern of a piercing tool path. The outer periphery dependent pattern is a cutting pattern that generates a path along the contour of the machining area inward after generating a path along the outermost outline of the machining area.

図11Aに、図6Aに示す被削体CutBox1の平面f16におけるオフセットパスの一例を示す。オフセットパスとは加工領域の境界線に接する工具の中心点の軌跡であり、以下の方法で生成する。まず非加工領域と接しない境界線Line1から外側へ工具半径分をオフセットし、オフセットPassOF1を生成する。次に非加工領域と接する境界線Line2、Line3、Line4から内側へ工具半径分をオフセットしオフセットパスPassOF2、PassOF3、PassOF4を生成する。   FIG. 11A shows an example of an offset path in the plane f16 of the cut object CutBox1 shown in FIG. 6A. The offset path is a locus of the center point of the tool that touches the boundary line of the machining area, and is generated by the following method. First, an offset PassOF1 is generated by offsetting the tool radius outward from the boundary line Line1 that does not contact the non-machined area. Next, an offset pass PassOF2, PassOF3, and PassOF4 is generated by offsetting the tool radius inward from the boundary lines Line2, Line3, and Line4 in contact with the non-machining region.

図11Bに、図11Aに示すオフセットパスPassOF1〜PassOF4におけるジグザグパターンの補助パス生成例を示す。非加工領域と接しない境界線Line1のオフセットパスPassOF1から最も遠いオフセットパスPassOF3まで、加工条件取得部116にて取得したオーバーステップBの間隔で往復方向の直線を生成し、切削パターンの補助パスPassP1〜PassP5を生成する。図11Bの例では、オフセットパスPassOF1から補助パスPassP1〜PassP4までの間隔はBで共通であるが、補助パスPassP4とPassP5の間の間隔はB1と短くなっている。   FIG. 11B shows an example of auxiliary path generation of a zigzag pattern in the offset paths PassOF1 to PassOF4 shown in FIG. 11A. From the offset path PassOF1 of the boundary line Line1 that does not touch the non-machined area to the farthest offset path PassOF3, a straight line in the reciprocating direction is generated at the interval of the overstep B acquired by the machining condition acquisition unit 116, and the auxiliary pass PassP1 of the cutting pattern ~ Generate PassP5. In the example of FIG. 11B, the interval from the offset pass PassOF1 to the auxiliary passes PassP1 to PassP4 is common to B, but the interval between the auxiliary passes PassP4 and PassP5 is as short as B1.

(6)切削断面の境界点を算出し、切削断面積の計算式を判定する(S600)。
突き加工装置のツールパス作成処理は、切削工具を加工位置へ移動、位置決めさせるための水平面上のX−Y座標で表された切削点CP(n)を順次決定することが主となる。切削点CP(n)は、切削工具の回転中心軸のX−Y座標位置を表し、各切削点CP(n)位置において、切削工具を回転しながら所望の深さまで下降して突き加工が実施されることになる。n番目の切削点CP(n)における突き加工の切削断面積は、切削点CP(n−1)以前の全ての切削点と、工具半形Rと、前進ステップAと、オーバーステップBとに基づいて算出される。
(6) The boundary point of the cut cross section is calculated, and the calculation formula of the cut cross section is determined (S600).
The tool path creation process of the thrusting device is mainly to sequentially determine the cutting point CP (n) represented by the XY coordinates on the horizontal plane for moving and positioning the cutting tool to the processing position. The cutting point CP (n) represents the XY coordinate position of the rotation center axis of the cutting tool, and at each cutting point CP (n) position, the cutting tool is lowered to a desired depth while rotating, and thrusting is performed. Will be. The cutting cross-sectional area of piercing at the n-th cutting point CP (n) is all cutting points before the cutting point CP (n−1), the tool half R, the forward step A, and the overstep B. Calculated based on

切削点CP(n)における突き加工の切削断面積を算出する際に、切削断面の境界点に着目する。図12に示す代表的なパターン例を用いて、切削断面積の面積判定方法を以下に説明する。   When calculating the cutting cross-sectional area of piercing at the cutting point CP (n), attention is paid to the boundary point of the cutting cross-section. A method for determining the area of the cutting cross-sectional area will be described below using a typical pattern example shown in FIG.

図12Aは、加工領域のオフセットパスPassOF1上のスタート点CP(0)より、オーバーステップB1だけ移動した1番目の切削点CP(1)における切削断面積を計算する例である。1番目の切削点CP(1)を中心点とした半径Rの円弧上の境界点P1とP2を示す。境界点P1とP2は切削点CP(1)を中心点とした半径Rの円弧と加工領域の境界線Line1との交点であるため、切削点CP(1)の切削断面S1は切削点CP(1)を中心とした円弧と境界線Line1に囲まれる弓形であり、面積計算式は下記となる。
(数9) S1 = (1/2)・ R2・ ((C1)−sin(C1))
(数10) C1 = π− 2・sin−1(1−B1/R)
図12Bは、図12Aの切削点CP(1)における切削加工に続いて、オーバーステップB2(前進ステップB2と呼んでもよい)だけ移動した2番目の切削点CP(2)における切削断面積を計算する例である。
2番目の切削点CP(2)を中心点とした半径Rの円弧上の境界点P3とP4を示す。境界点P3とP4は切削点CP(2)を中心点とした半径Rの円弧と加工領域の境界線Line1との交点であり、境界点P1とP2は切削点CP(1)を中心点とした半径Rの円弧と加工領域の境界線Line1との交点であるため、切削点CP(2)における切削断面S2は、境界点P1とP2を端点とした切削点CP(1)を中心とした円弧と、境界点P2とP4を端点とした境界線Line1と、境界点P4とP3を端点とした切削点CP(2)を中心とした円弧と、境界点P3とP1を端点とした境界線Line1に囲まれる形状であり、面積計算式は下記となる。
(数11) S2 = (1/2)・R2・((C2)−sin(C2)) − S1
(数12) C2 = π − 2・sin−1(1−(B1+B2)/R)
図12Cは、m番目の切削点CP(m)において突き加工が行われた後、前進ステップAnとオーバーステップBnだけ移動した次のn番目の切削点CP(n)における切削断面積Snを計算する例である。
n番目の切削点CP(n)を中心点とした半径Rの円弧上の境界点Pn2、Pn3、及びm番目の切削点CP(m)を中心点とした半径Rの円弧上の境界点Pm2を示す。境界点Pn2は、切削点CP(n)を中心点とした半径Rの円と加工領域の境界線Line1との交点であり、交点Pn3は、切削点CP(n)を中心点とした半径Rの円と切削点CP(m)を中心点とした半径Rの円との交点であり、境界点Pm2は切削点CP(m)を中心点とした半径Rの円と境界線Line1の交点であるため、切削点CP(n)の切削断面は、境界点Pn2とPn3を端点とした切削点CP(n)を中心とした円弧と、境界点Pn3とPm2を端点とした切削点CP(m)を中心とした円弧と、境界点Pm2とPn2を端点とした境界線Line1に囲まれる形状であり、面積計算式は下記となる。
(数13) Sn = San1 − San2 − Sam1− Str
(数14) San1 = (1/2)・R2 ・ ((π−2・(C3))−sin(π−2・(C3))
(数15) San2 = (1/2)・R2 ・ ((C5)−sin(C5))
(数16) Sam1 = (1/2)・R2 ・ ((C6)−sin(C6))
(数17) Str = 2・R2・sin((C6)/2)・sin((C5)/2)・sin((C6)/2 + (C5)/2 +(C4))
(数18) C1 = sin−1(Lm/R)
(数19) C3 = sin−1((Lm/R) − (An・sin(C)/R)・(sin(C2) / sin(C+(C2)))
(数20) C4 = 2・sin−1 (An・(sin(C)/(2・R))・sin(C + (C2)))
(数21) C5 = π/2 − (C4)/2 − (C3) − (C2)
(数22) C6 = π/2 − (C4)/2 − (C1) + (C2)
(数23) Bn = (Lm−Ln)/sin(C)
FIG. 12A is an example of calculating the cutting cross-sectional area at the first cutting point CP (1) moved by the overstep B1 from the start point CP (0) on the offset path PassOF1 of the machining area. The boundary points P1 and P2 on the arc of radius R centering on the first cutting point CP (1) are shown. Since the boundary points P1 and P2 are the intersections of the arc of radius R centered on the cutting point CP (1) and the boundary line Line1 of the machining area, the cutting section S1 of the cutting point CP (1) is the cutting point CP ( It is an arc shape surrounded by an arc centered at 1) and the boundary line Line1, and the area calculation formula is as follows.
(Equation 9) S1 = (1/2) · R 2 · ((C1) −sin (C1))
(Equation 10) C1 = π−2 · sin− 1 (1-B1 / R)
FIG. 12B calculates the cutting cross-sectional area at the second cutting point CP (2) moved by over step B2 (may be referred to as advance step B2) following the cutting at the cutting point CP (1) in FIG. 12A. This is an example.
Boundary points P3 and P4 on an arc having a radius R centered on the second cutting point CP (2) are shown. Boundary points P3 and P4 are the intersections of the arc of radius R centered on the cutting point CP (2) and the boundary line Line1 of the machining area, and the boundary points P1 and P2 are centered on the cutting point CP (1). The cutting cross section S2 at the cutting point CP (2) is centered on the cutting point CP (1) whose end points are the boundary points P1 and P2 because the arc of the radius R and the boundary line Line1 of the machining area are the intersections. Arc, boundary line Line1 with boundary points P2 and P4 as endpoints, arc centered at cutting point CP (2) with boundary points P4 and P3 as endpoints, and boundary line with boundary points P3 and P1 as endpoints The shape is surrounded by Line1, and the area calculation formula is as follows.
(Equation 11) S2 = (1/2) ・ R 2・ ((C2) −sin (C2)) − S1
(Equation 12) C2 = π−2 · sin− 1 (1- (B1 + B2) / R)
FIG. 12C calculates the cutting cross-sectional area Sn at the next nth cutting point CP (n) moved by the forward step An and the overstep Bn after piercing at the mth cutting point CP (m). This is an example.
Boundary points Pn2 and Pn3 on the arc of radius R centered on the nth cutting point CP (n) and a boundary point Pm2 on the arc of radius R centered on the mth cutting point CP (m) Indicates. The boundary point Pn2 is the intersection of a circle with a radius R centered on the cutting point CP (n) and the boundary line Line1 of the machining area, and the intersection point Pn3 is a radius R centered on the cutting point CP (n). Is the intersection of the circle of radius R with the cutting point CP (m) as the center point, and the boundary point Pm2 is the intersection of the circle with the radius R centering on the cutting point CP (m) and the boundary line Line1 Therefore, the cutting cross section at the cutting point CP (n) has an arc centered at the cutting point CP (n) with the boundary points Pn2 and Pn3 as end points, and a cutting point CP (m with the boundary points Pn3 and Pm2 as end points. ) And a boundary line Line1 with the boundary points Pm2 and Pn2 as end points, and the area calculation formula is as follows.
(Equation 13) Sn = San1 − San2 − Sam1− Str
(Expression 14) San1 = (1/2) · R 2 · ((π−2 · (C3)) − sin (π−2 · (C3))
(Equation 15) San2 = (1/2) ・ R 2・ ((C5) −sin (C5))
(Equation 16) Sam1 = (1/2) ・ R 2・ ((C6) −sin (C6))
(Expression 17) Str = 2 · R 2 · sin ((C6) / 2) · sin ((C5) / 2) · sin ((C6) / 2 + (C5) / 2 + (C4))
(Equation 18) C1 = sin −1 (Lm / R)
(Equation 19) C3 = sin− 1 ((Lm / R) − (An · sin (C) / R) · (sin (C2) / sin (C + (C2)))
(Expression 20) C4 = 2 · sin −1 (An · (sin (C) / (2 · R)) · sin (C + (C2)))
(Equation 21) C5 = π / 2 − (C4) / 2 − (C3) − (C2)
(Equation 22) C6 = π / 2 − (C4) / 2 − (C1) + (C2)
(Equation 23) Bn = (Lm−Ln) / sin (C)

以上の図12A、図12B、図12Cに示した突き加工の場合の切削断面積を算出する計算式は、予め切削断面の境界点のパターンと共に、面積計算式記憶領域121に記憶しておく。上記した3例の他にも、切削断面の境界点の現れ方のパターンを特徴として、面積計算式を登録しておくものとする。
図13に、N番目の切削点CP(N)の切削断面の境界点を算出する処理フローの一例を示す。
12A, 12B, and 12C are calculated in advance in the area calculation formula storage area 121 together with the pattern of the boundary points of the cutting cross section. In addition to the above three examples, an area calculation formula is registered by using a pattern of how the boundary points of the cut section appear.
FIG. 13 shows an example of a processing flow for calculating the boundary point of the cutting section of the Nth cutting point CP (N).

まず、ステップS601にて、切削点CP(N)を取得し、変数n=N、交点番号k=1とする。
ステップS602にて、切削点CP(n)を中心点とする半径Rの円と加工領域の境界線との交点P(k)の座標を取得して記録する。交点番号kは記録と共にインクリメントする。
ステップS603にて、切削点CP(n)より順番が若い切削点CP(n−1)があるかを判断する。若い順番の切削点がある場合はステップS604へ移り、若い順番の切削点が無い場合はステップS606へ移る。
ステップS604にて、若い順番の切削点CP(n)を取得する。
ステップS605にて、加工領域内の、切削点CP(N)を中心点とする半径Rの円と切削点CP(n)を中心点とする半径Rの円との交点P(k)の座標を取得して記録する。交点番号kは記録と共にインクリメントする。その後、ステップS602へ移る。
First, in step S601, a cutting point CP (N) is acquired, and a variable n = N and an intersection number k = 1 are set.
In step S602, the coordinates of the intersection point P (k) between the circle of radius R centering on the cutting point CP (n) and the boundary line of the machining area are acquired and recorded. The intersection number k is incremented with recording.
In step S603, it is determined whether there is a cutting point CP (n−1) that is younger than the cutting point CP (n). When there is a younger order cutting point, the process proceeds to step S604, and when there is no younger order cutting point, the process proceeds to step S606.
In step S604, cutting points CP (n) in ascending order are acquired.
In step S605, the coordinates of the intersection point P (k) of the circle of radius R centered on the cutting point CP (N) and the circle of radius R centered on the cutting point CP (n) in the machining area Get and record. The intersection number k is incremented with recording. Thereafter, the process proceeds to step S602.

ステップS606にて、交点番号k=0として、以降のステップで前記ステップにて算出した交点P(k)から切削点CP(N)における切削断面の境界点となる交点を抽出する。
ステップS607にて、k=k+1; m=N−1とする。
ステップS608にて、交点P(k)と切削点CP(N)の距離DkNを算出し、DkNが工具半形Rより大きい場合、交点P(k)を境界点から排除してステップS612へ移る。DkNが工具半形R以内の場合はステップS609へ移る。
次に、ステップS609にて、交点P(k)と切削点CP(N)より若い順番の切削点CP(m)との距離Dkmを算出し、Dkmが工具半形Rより小さい場合(既に突き加工がなされていると判定される)、交点P(k)を境界点から排除してステップS612へ移る。Dkmが工具半形R以上の場合はステップS610へ移り、切削点CP(N)より若い順番の全ての切削点CP(m)に対して、ステップS609の判定を繰り返す。
ステップS611にて、交点P(k)を切削点CP(N)における切削断面の境界点とする。
ステップS612にて、上記ステップS607からステップS611までを全ての交点P(k)に対し繰り返し行い、切削点CP(N)における切削断面の境界点を決定する。
次にステップS613にて、切削点CP(N)における切削断面の境界点の特徴に基づき、面積計算式記憶領域121を検索して、切削断面積の計算式を判定する。
In step S606, an intersection number k = 0 is set, and an intersection point that is a boundary point of the cutting section at the cutting point CP (N) is extracted from the intersection point P (k) calculated in the step in the subsequent steps.
In step S607, k = k + 1; m = N-1.
In step S608, the distance DkN between the intersection point P (k) and the cutting point CP (N) is calculated. When DkN is larger than the tool half R, the intersection point P (k) is excluded from the boundary point and the process proceeds to step S612. . If DkN is within the tool half R, the process moves to step S609.
Next, in step S609, the distance Dkm between the intersection point P (k) and the cutting point CP (m) in the order lower than the cutting point CP (N) is calculated. If it is determined that processing has been performed), the intersection point P (k) is excluded from the boundary points, and the process proceeds to step S612. If Dkm is equal to or greater than the tool half R, the process moves to step S610, and the determination in step S609 is repeated for all cutting points CP (m) in the order lower than the cutting point CP (N).
In step S611, the intersection point P (k) is set as the boundary point of the cutting section at the cutting point CP (N).
In step S612, the above steps S607 to S611 are repeated for all the intersection points P (k) to determine the boundary point of the cutting section at the cutting point CP (N).
Next, in step S613, the area calculation formula storage region 121 is searched based on the feature of the boundary point of the cutting section at the cutting point CP (N), and the calculation formula of the cutting cross section is determined.

(7)切削断面の計算式を用いて基準面積から切削点を算出する(S700)。
図14A,14Bに、突き加工ツールパスの切削点CP(n)を算出する処理フローの一例を示す。
(7) The cutting point is calculated from the reference area using the calculation formula of the cutting section (S700).
14A and 14B show an example of a processing flow for calculating the cutting point CP (n) of the thrust tool path.

まず、ステップS701にて、前記ステップS500にて生成した切削パターンの補助パスPass(1)〜Pass(J)を読込み、変数j=1とする。
ステップS702にて、スタート点切削点CP(0)を読込み、変数n=0とする。
First, in step S701, the auxiliary passes Pass (1) to Pass (J) of the cutting pattern generated in step S500 are read, and the variable j = 1 is set.
In step S702, the start point cutting point CP (0) is read and the variable n = 0 is set.

次に、ステップS703にて、変数nをインクリメントして、
ステップS704にて、従来の突き加工のツールパス生成方法に従って、指定されたステップの間隔で次の切削点CP(n)を仮定する。
ステップS705にて、仮定した切削点CP(n)の切削断面の境界点を図13に示した前記ステップS600の処理により求めて、面積計算式を判定する。
Next, in step S703, the variable n is incremented,
In step S704, the next cutting point CP (n) is assumed at a specified step interval in accordance with a conventional tool path generation method for piercing.
In step S705, the boundary point of the cut cross section of the assumed cutting point CP (n) is obtained by the processing in step S600 shown in FIG. 13, and the area calculation formula is determined.

次に、ステップS706にて、判定した面積計算式を面積計算式記憶領域121から読み出し、切削断面積SnがS400にて算出した基準面積ScとなるBnを逆解析方法により算出する。
ステップS707にて、切削点CP(n)(x(n),y(n))をBnにより修正する。
ステップS708にて、前記ステップS706で算出したBnが補助パスオーバーステップB(j)より小さい場合、ステップS709にて切削点CP(n)を出力した後、ステップS703へ移り、変数nをインクリメントして、次の切削点CP(n)を計算する。ステップS708にて、前記ステップS706にて算出したBn>=B(j)になった場合、ステップS710へ移る。
Next, in step S706, the determined area calculation formula is read from the area calculation formula storage area 121, and Bn where the cutting cross sectional area Sn becomes the reference area Sc calculated in S400 is calculated by the inverse analysis method.
In step S707, the cutting point CP (n) (x (n), y (n)) is corrected by Bn.
In step S708, if Bn calculated in step S706 is smaller than the auxiliary pass over step B (j), the cutting point CP (n) is output in step S709, and then the process proceeds to step S703 to increment the variable n. Then, the next cutting point CP (n) is calculated. In step S708, if Bn> = B (j) calculated in step S706, the process proceeds to step S710.

ステップS710にて、BnとB(j+1)を比較し、Bn>B(j+1)の場合、y(n)=y(n)−(Bn−B(j+1))に調整し(ステップS711)、
ステップS712にて、切削点CP(n)(x(n),y(n))を出力する。
In step S710, Bn and B (j + 1) are compared. If Bn> B (j + 1), y (n) = y (n) − (Bn−B (j + 1)) is adjusted (step S711)
In step S712, the cutting point CP (n) (x (n), y (n)) is output.

ステップS713にて、切削点CP(n)から補助パスPass(j)の終点までの距離D(n)を算出する。
次に、ステップS714にてnをインクリメントして、ステップS715にて、従来の突き加工のツールパス生成方法に従って、指定されたステップの間隔で次のステップn=n+1の切削点CP(n)を仮定し、x(n)=x(n−1)+A; y(n)=y(n−1) とする。ここで、前進ステップAは、補助パスPass(j)の向きがx軸と同じ向きの場合には正の値、補助パスPass(j)の向きがx軸と反対の向きの場合には負の値を取る。
ステップS716にて、仮定した切削点CP(n)の切削断面の境界点を図13に示した前記ステップS600の処理により求めて、面積計算式を判定する。
ステップS717にて、面積計算式記憶領域121から読み出した面積計算式を用いて、Bn=B(n−1),Sn=Scを代入して切削点CP(n)の前進ステップAnを算出する。
In step S713, a distance D (n) from the cutting point CP (n) to the end point of the auxiliary pass Pass (j) is calculated.
Next, in step S714, n is incremented, and in step S715, the cutting point CP (n) of the next step n = n + 1 is set at the specified step interval in accordance with the conventional tooling path generation method for piercing. Assuming x (n) = x (n−1) + A; y (n) = y (n−1). Here, the forward step A is a positive value when the direction of the auxiliary pass Pass (j) is the same as the x-axis, and is negative when the direction of the auxiliary pass Pass (j) is the opposite direction to the x-axis. Take the value of
In step S716, the boundary point of the assumed cutting point CP (n) in the cut section is obtained by the process in step S600 shown in FIG. 13, and the area calculation formula is determined.
In step S717, using the area calculation formula read from the area calculation formula storage area 121, Bn = B (n−1) and Sn = Sc are substituted to calculate the forward step An of the cutting point CP (n). .

そして、ステップS718にて、前記ステップS713にて算出した切削点CP(n−1)と補助パスPass(j)の終点までの距離D(n−1)と、前記ステップS717にて算出したAnとを比較し、D(n−1)>Anの場合には、ステップS719にて、x(n)=x(n−1),y(n)=y(n)を実施し、ステップS720にて、切削点CP(n)(x(n),y(n))を出力し、前記ステップS713からステップS720までをD(n−1)<=Anになるまで繰り返す。
前記ステップS718にて、D(n−1)<=Anになった場合、ステップS721へ移る。
In step S718, the distance D (n−1) from the cutting point CP (n−1) calculated in step S713 to the end point of the auxiliary pass Pass (j), and the An calculated in step S717. If D (n−1)> An, x (n) = x (n−1), y (n) = y (n) is performed in step S719, and step S720 Then, the cutting point CP (n) (x (n), y (n)) is output, and the above steps S713 to S720 are repeated until D (n−1) <= An.
If D (n−1) <= An in step S718, the process proceeds to step S721.

ステップS721にて、切削点CP(n)の前進ステップAn=D(n−1)とし、切削断面積がS400にて算出した基準面積Scと等しくなるBnを逆解析方法により算出する。
ステップS722にて、切削点CP(n)をx(n)=x(n−1)+D(n−1)と、y(n)=y(n−1)+Bnに修正する。
次に、ステップS723にて、切削点CP(n)と補助パスPass(J)との距離D(nJ)を算出する。
In step S721, the forward step An = D (n−1) of the cutting point CP (n) is set, and Bn where the cutting cross-sectional area is equal to the reference area Sc calculated in S400 is calculated by the inverse analysis method.
In step S722, the cutting point CP (n) is corrected to x (n) = x (n−1) + D (n−1) and y (n) = y (n−1) + Bn.
Next, in step S723, a distance D (nJ) between the cutting point CP (n) and the auxiliary pass Pass (J) is calculated.

ステップS724にて、距離D(nJ)が工具半径Rより小さい場合は、ステップS726へ移り、距離D(nJ)が工具半径R以上の場合は、ステップS725へ移る。
ステップS725にて、y(n)=y(n)−(R−D(nJ))と修正する。
ステップS726にて、切削点CP(n)を出力しする。
そしてステップS727にて、j=j+1とし、次の補助パスPass(j)の切削点を生成し、最後の補助パスPass(J)が終了するまで、前記ステップS703からステップS727を繰り返す。
図15に、図14A、図14Bのフローチャートの処理にて生成した切削点(黒丸にて表示)のイメージ図の一例を示す。
In step S724, if the distance D (nJ) is smaller than the tool radius R, the process proceeds to step S726. If the distance D (nJ) is greater than or equal to the tool radius R, the process proceeds to step S725.
In step S725, y (n) = y (n) − (R−D (nJ)) is corrected.
In step S726, the cutting point CP (n) is output.
In step S727, j = j + 1 is set, a cutting point of the next auxiliary pass Pass (j) is generated, and steps S703 to S727 are repeated until the final auxiliary pass Pass (J) is completed.
FIG. 15 shows an example of an image diagram of cutting points (indicated by black circles) generated by the processing of the flowcharts of FIGS. 14A and 14B.

(8)切削点に切削深さや回避動作の情報を追記し突き加工ツールパスを生成する(S800)。
図16に、生成した突き加工のツールパスのイメージ図の一例を示す。突き加工のツールパスは、ツール軸に垂直なクリアランス平面における切削点間の距離、座標を制御する平面パスに、ツール軸方向に沿って垂直に上下させる軸方向のパスと、切削終了点から切削面外に退避するためのリトラクト距離とリトラクト角度を制御するリトラクトパスから構成される。まずクリアランス平面上で、工具を切削位置・切削点CP(n) に移動する(Pass1)。次に、工具をクリアランス平面から切削パスの開始点まで移動し(Pass2)、切削終点まで素材を垂直に切削する(Pass3)。そして切削終点からリトラクト動作を行い切削面外まで退避する(Pass4)。最後に、退避したリトラクト点からツール軸に沿ってクリアランス平面まで戻る(Pass5)。
(8) A cutting tool path is generated by adding information on the cutting depth and avoidance operation to the cutting point (S800).
FIG. 16 shows an example of an image diagram of the generated tool path for butt machining. The tool path for piercing is a plane path that controls the distance and coordinates between the cutting points in the clearance plane perpendicular to the tool axis, an axial path that moves vertically up and down along the tool axis direction, and cutting from the cutting end point. It consists of a retract path for controlling the retract distance and retract angle for retreating out of the plane. First, on the clearance plane, the tool is moved to the cutting position / cutting point CP (n) (Pass 1). Next, the tool is moved from the clearance plane to the start point of the cutting pass (Pass2), and the material is cut vertically to the cutting end point (Pass3). Then, the retraction operation is performed from the end point of cutting and retreats to the outside of the cutting surface (Pass4). Finally, return to the clearance plane along the tool axis from the retracted retract point (Pass5).

本発明のツールパス生成部113により、切削点CP(n)を算出してツールパスデータ記憶領域126に記憶する。その後、3次元CAM部111は、ツールパスデータ記憶領域126から切削点CP(n)データと、および加工条件設定画面180にて入力した情報を加工条件データ記憶領域120から読み出し、突き加工装置の装置データ、制御に関わる情報を加工装置条件データ記憶領域122から読み出し、上記したツールパスの補助情報を現状のCAMツールにより生成する。そして、突き加工NC装置140のNCデータを作成して、NCデータ記憶領域127に記憶する。
作成されたNCデータは、通信部105を介して、NC加工機140へダウンロードされる。
以上、本発明の一実施形態について説明した。
The tool path generation unit 113 of the present invention calculates the cutting point CP (n) and stores it in the tool path data storage area 126. Thereafter, the three-dimensional CAM unit 111 reads the cutting point CP (n) data from the tool path data storage area 126 and the information input on the machining condition setting screen 180 from the machining condition data storage area 120, and The apparatus data and information related to control are read from the machining apparatus condition data storage area 122, and the above-mentioned tool path auxiliary information is generated by the current CAM tool. Then, NC data of the piercing NC device 140 is created and stored in the NC data storage area 127.
The created NC data is downloaded to the NC processing machine 140 via the communication unit 105.
The embodiment of the present invention has been described above.

100…突き加工ツールパス生成システム
101…演算部
102…記憶部
103…入力部
104…出力部
105…通信部
110…形状情報取得部
111…3次元CAM部
112…被削体算出部
113…ツールパス生成部
114…切削パターンの補助パス生成部
115…基準面積算出部
116…加工条件取得部
117…面積計算式の判定部
118…切削点算出部
120…加工条件データ記憶領域
121…面積計算式記憶領域
122…加工装置条件データ記憶領域
123…製品CAD設計図面情報記憶領域
124…素材CAD情報記憶領域
125…被削体情報記憶領域
126…ツールパスデータ記憶領域
127…NCデータ記憶領域
130…3次元CAD装置
140…NC加工機
150…ネットワーク
180…加工条件設定画面
100 ... Veneer tool path generation system
101 ... Calculation unit
102 ... Memory unit
103 ... Input section
104 ... Output section
105 ... Communication Department
110… Shape information acquisition unit
111… 3D CAM
112 ... Workpiece calculation unit
113 ... Tool path generator
114 ... Cutting pattern auxiliary path generator
115: Reference area calculation unit
116 ... Machining condition acquisition unit
117 ... Determination part of area calculation formula
118 ... Cutting point calculator
120 ... Machining condition data storage area
121 ... Area calculation formula storage area
122 ... Machining equipment condition data storage area
123… Product CAD design drawing information storage area
124: Material CAD information storage area
125 ... Workpiece information storage area
126… Tool path data storage area
127 ... NC data storage area
130… 3D CAD equipment
140 ... NC processing machine
150 ... Network
180 ... Machining condition setting screen

Claims (8)

製品CAD設計図面情報と素材CAD情報より加工領域である被削体と、該被削体の上を向く水平面の境界線情報を算出する手段と、
ユーザより入力された工具と加工方法の情報に基づいて、基準面積を算出する手段と、
被削体の境界線の情報と、工具半径から切削パターンの補助パスを生成する手段と、
切削工具の次の切削点を仮定した場合に、該切削点で突き加工を実施する切削断面の境界点を算出し、境界点の組合せパターン毎に予め切削断面積の計算式を記憶してある記憶部を検索して、該当する計算式を判定する手段と、
前記切削断面積の計算式を用いて、切削断面積を前記基準面積とするように前記仮定された切削点の座標を修正して、次の切削点を算出する手段と、
前記算出された切削点列データに、切削深さ、回避動作の情報を付加して突き加工ツールパスを生成する手段と、
を備えたことを特徴とする突き加工ツールパス生成システム。
A workpiece that is a machining area based on product CAD design drawing information and material CAD information, and means for calculating boundary information on a horizontal plane facing the workpiece,
Means for calculating a reference area based on information of a tool and a processing method input by a user;
Information on the boundary line of the workpiece and means for generating an auxiliary path of the cutting pattern from the tool radius;
When the next cutting point of the cutting tool is assumed, the boundary point of the cutting cross section that performs the piercing process at the cutting point is calculated, and the calculation formula of the cutting cross sectional area is stored in advance for each combination pattern of the boundary points Means for searching the storage unit and determining a corresponding calculation formula;
Means for calculating the next cutting point by correcting the coordinates of the assumed cutting point so that the cutting cross-sectional area is the reference area, using the calculation formula of the cutting cross-sectional area;
Means for adding a cutting depth and avoidance operation information to the calculated cutting point sequence data to generate a piercing tool path;
A veneering tool path generation system characterized by comprising:
前記基準面積を算出する手段は、予め設定された加工条件データより工具の切込み量として前進ステップAと、切削幅としてオーバーステップBと、工具半径Rを用いて基準切削面積を算出することを特徴とする請求項1に記載の突き加工ツールパス生成システム。   The means for calculating the reference area calculates the reference cutting area using advance step A as the cutting depth of the tool, overstep B as the cutting width, and tool radius R from preset machining condition data. The piercing tool path generation system according to claim 1. 突き加工工具の切削加工位置を水平面上の座標で表した切削点を切削順番に指定して、第n番目の切削点における加工工具の切削断面積を算出するための計算式を、切削断面の境界点の組合せパターンに対応させて予め記憶している記憶部を備えたことを特徴とする請求項1に記載の突き加工ツールパス生成システム。   Specify the cutting point that represents the cutting position of the thrust tool with the coordinates on the horizontal plane in the cutting order, and calculate the cutting cross section of the cutting tool at the nth cutting point by The stab tool path generation system according to claim 1, further comprising a storage unit that stores in advance corresponding to a combination pattern of boundary points. 前記切削断面の境界点は、次の切削点CP(n)、およびそれより前の全ての切削点CP(m<n)に対して、次の切削点CP(n)を中心点とする工具半径Rの円と加工領域の境界線との交点、および全ての切削点CP(m<n) を中心点とする工具半径Rの円と加工領域の境界線との交点、および加工領域内の切削点CP(n)を中心点とする工具半径Rの円と全ての切削点CP(m<n) を中心点とする工具半径Rの円との交点を抽出して、前記抽出した交点の中で、交点と次の切削点CP(n)との距離が工具半径R以内であり、かつ交点と全ての切削点CP(m<n) との距離が工具半径R以上である条件を満たす交点を前記切削断面の境界点として選択することで算出される事を特徴とする請求項1または請求項3に記載の突き加工ツールパス生成システム。   The boundary point of the cut section is a tool having the next cutting point CP (n) as a center point with respect to the next cutting point CP (n) and all the cutting points CP (m <n) before the next cutting point CP (n). The intersection of the circle of radius R and the boundary of the machining area, and the intersection of the circle of tool radius R centered at all cutting points CP (m <n) and the boundary of the machining area, and within the machining area Extract the intersection of the circle with the tool radius R centered on the cutting point CP (n) and the circle with the tool radius R centered on all the cutting points CP (m <n). In this condition, the distance between the intersection point and the next cutting point CP (n) is within the tool radius R, and the distances between the intersection point and all the cutting points CP (m <n) are not less than the tool radius R. The piercing tool path generation system according to claim 1 or 3, wherein an intersection point is selected as a boundary point of the cutting section. 突き加工NC装置を駆動するための水平面上の座標で表した切削点列データをコンピュータにて生成するツールパス生成方法であって、
製品CAD設計図面情報と素材CAD情報より加工領域である被削体と、該被削体の上を向く水平面の境界線情報を算出する工程と、
ユーザより入力された工具と加工方法の情報に基づいて、基準面積を算出する工程と、
被削体の境界線の情報と、工具半径から切削パターンの補助パスを生成する工程と、
切削工具の次の切削点を仮定した場合に、該切削点で突き加工を実施する切削断面の境界点を算出し、境界点の組合せパターン毎に予め切削断面積の計算式を記憶してある記憶部を検索して、該当する計算式を判定する工程と、
前記切削断面積の計算式を用いて、切削断面積を前記基準面積とするように前記仮定された切削点の座標を修正して、次の切削点を算出する工程と、
前記算出された切削点列データに、切削深さ、回避動作の情報を付加して突き加工ツールパスを生成する工程とを有することを特徴とする突き加工ツールパス生成方法。
A tool path generation method for generating cutting point sequence data represented by coordinates on a horizontal plane for driving a thrust NC apparatus by a computer,
A process of calculating boundary information of a work body which is a machining area from product CAD design drawing information and material CAD information, and a horizontal plane facing the work body;
A step of calculating a reference area based on information of a tool and a processing method input by a user;
A step of generating an auxiliary path of the cutting pattern from the information on the boundary line of the workpiece and the tool radius;
When the next cutting point of the cutting tool is assumed, the boundary point of the cutting cross section that performs the piercing process at the cutting point is calculated, and the calculation formula of the cutting cross sectional area is stored in advance for each combination pattern of the boundary points Searching the storage unit and determining a corresponding calculation formula;
Using the calculation formula of the cutting cross-sectional area, correcting the coordinates of the assumed cutting point so that the cutting cross-sectional area is the reference area, and calculating the next cutting point;
And a step of generating a tooling tool path by adding information of a cutting depth and an avoidance operation to the calculated cutting point sequence data.
前記基準面積を算出する工程では、予め設定された加工条件データより工具の切込み量として前進ステップAと、切削幅としてオーバーステップBと、工具半径Rを用いて基準切削面積を算出することを特徴とする請求項5に記載の突き加工ツールパス生成方法。   In the step of calculating the reference area, the reference cutting area is calculated using advance step A as the cutting depth of the tool, overstep B as the cutting width, and tool radius R from preset machining condition data. The piercing tool path generation method according to claim 5. 突き加工工具の切削加工位置を水平面上の座標で表した切削点を切削順番に指定して、第n番目の切削点における加工工具の切削断面積を算出するための計算式を、切削断面の境界点の組合せパターンに対応させて予め記憶部に記憶する工程を更に有することを特徴とする請求項5に記載の突き加工ツールパス生成方法。   Specify the cutting point that represents the cutting position of the thrust tool with the coordinates on the horizontal plane in the cutting order, and calculate the cutting cross section of the cutting tool at the nth cutting point by 6. The piercing tool path generation method according to claim 5, further comprising a step of storing in a storage unit in advance in association with a combination pattern of boundary points. 前記切削断面の境界点は、次の切削点CP(n)、およびそれより前の全ての切削点CP(m<n)に対して、次の切削点CP(n)を中心点とする工具半径Rの円と加工領域の境界線との交点、および全ての切削点CP(m<n) を中心点とする工具半径Rの円と加工領域の境界線との交点、および加工領域内の切削点CP(n)を中心点とする工具半径Rの円と全ての切削点CP(m<n) を中心点とする工具半径Rの円との交点を抽出して、前記抽出した交点の中で、交点と次の切削点CP(n)との距離が工具半径R以内であり、かつ交点と全ての切削点CP(m<n) との距離が工具半径R以上である条件を満たす交点を前記切削断面の境界点として選択することで算出されることを特徴とする請求項5または請求項7に記載の突き加工ツールパス生成方法。   The boundary point of the cut section is a tool having the next cutting point CP (n) as a center point with respect to the next cutting point CP (n) and all the cutting points CP (m <n) before the next cutting point CP (n). The intersection of the circle of radius R and the boundary of the machining area, and the intersection of the circle of tool radius R centered at all cutting points CP (m <n) and the boundary of the machining area, and within the machining area Extract the intersection of the circle with the tool radius R centered on the cutting point CP (n) and the circle with the tool radius R centered on all the cutting points CP (m <n). In this condition, the distance between the intersection point and the next cutting point CP (n) is within the tool radius R, and the distances between the intersection point and all the cutting points CP (m <n) are not less than the tool radius R. 8. The piercing tool path generation method according to claim 5, wherein the calculation is performed by selecting an intersection as a boundary point of the cutting section.
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