JP3224184B2 - Machining method with 5-axis NC machine tool - Google Patents

Machining method with 5-axis NC machine tool

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JP3224184B2
JP3224184B2 JP04555795A JP4555795A JP3224184B2 JP 3224184 B2 JP3224184 B2 JP 3224184B2 JP 04555795 A JP04555795 A JP 04555795A JP 4555795 A JP4555795 A JP 4555795A JP 3224184 B2 JP3224184 B2 JP 3224184B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、5軸の数値
制御工作機械(以下、NC工作機械ともいう。)である
5軸NCマシニングセンタ等に適用してプレス金型等を
加工するのに好適な5軸NC工作機械による加工方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is applied to, for example, a 5-axis NC machining center which is a 5-axis numerically controlled machine tool (hereinafter also referred to as an NC machine tool) for machining a press die or the like. The present invention relates to a machining method using a suitable 5-axis NC machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】プレス金型等のワークの加工面は、従来
から、XYZ直交3軸の数値制御工作機械、例えば、3
軸NCマシニングセンタの主軸ヘッドに装着されたボー
ルエンドミル等の工具により加工されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a work surface of a work such as a press die has conventionally been a three-axis XYZ orthogonal numerically controlled machine tool, for example, a three-axis machine.
It is machined by a tool such as a ball end mill mounted on the spindle head of the spindle NC machining center.

【0003】この3軸NC工作機械の場合、図18に示
すように、ボールエンドミル1の軸方向は、常に、一定
方向、例えば、鉛直方向になっている。矢印Pで示す方
向(以下、円弧方向ともいう。)は、ワーク2に対する
ボールエンドミル1のステップ送り方向を示している。
In the case of the three-axis NC machine tool, as shown in FIG. 18, the axial direction of the ball end mill 1 is always a fixed direction, for example, a vertical direction. A direction indicated by an arrow P (hereinafter also referred to as an arc direction) indicates a step feed direction of the ball end mill 1 with respect to the work 2.

【0004】3軸NC工作機械のボールエンドミル1
は、矢印Q方向(以下、母線的方向ともいう。)に移動
してワーク2を切削し、次に、矢印P方向にステップ送
りされる。そして、そのステップ送りされた位置から、
再び矢印Q方向にワーク2を切削移動するという手順を
繰り返して、ワーク2のほぼ全面を切削加工するように
なっている。
Ball end mill 1 for 3-axis NC machine tool
Moves in the direction of arrow Q (hereinafter, also referred to as a generatrix direction) to cut the workpiece 2 and then is step-feeded in the direction of arrow P. Then, from the position where the step was sent,
The procedure of cutting and moving the work 2 again in the direction of the arrow Q is repeated to cut substantially the entire surface of the work 2.

【0005】一方、5軸NC工作機械でワークを加工す
る技術が特開平1−205955号公報に提案されてい
る。この技術は、図19に示すように、図示しない5軸
NC工作機械に装着されるボールエンドミル1がワーク
2の加工面に対して常に垂直となるように制御を行って
ワーク2を加工する技術である。同公報には、ボールエ
ンドミル1の軸方向を常にワーク2の加工面に垂直にな
るように演算処理することで、煩雑な5軸NCデータの
作成が容易になると記載されている。
On the other hand, a technique for processing a workpiece with a 5-axis NC machine tool has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-205595. In this technique, as shown in FIG. 19, a technique for processing a work 2 by controlling a ball end mill 1 mounted on a 5-axis NC machine tool (not shown) so as to be always perpendicular to a processing surface of the work 2. It is. The publication describes that by performing arithmetic processing so that the axial direction of the ball end mill 1 is always perpendicular to the processing surface of the work 2, complicated five-axis NC data can be easily created.

【0006】ところで、ボールエンドミル1をステップ
送りしてワーク2を加工する場合、図20(3軸NC工
作機械の場合)及び図21(5軸NC工作機械の場合)
に示すように、ワーク2の断面方向から見た加工残(以
下、削り残し、加工残高さ又は、いわゆるカスプともい
う。)Δhが発生する。図20及び図21において、符
号2cは、削り代である。
[0006] In the case where the workpiece 2 is machined by step-feeding the ball end mill 1, FIG. 20 (for a 3-axis NC machine tool) and FIG. 21 (for a 5-axis NC machine tool)
As shown in (2), a machining residue (hereinafter, also referred to as a machining residue, a machining balance, or a so-called cusp) Δh as viewed from the cross-sectional direction of the work 2 is generated. In FIG. 20 and FIG. 21, reference numeral 2c is a cutting allowance.

【0007】上述の加工残高さΔhを小さくするために
は、ステップ送りのピッチPn(図20中、P1
2 、図21中、P1 、P3 )を小さくすればよい。
In order to reduce the machining balance Δh, a step feed pitch Pn (P 1 , P 1 ,
P 2 , P 1 and P 3 in FIG. 21 may be reduced.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピッチ
Pnを小さくすると、加工時間が長くなり、結果とし
て、加工コストが上昇してしまうという問題がある。
However, when the pitch Pn is reduced, there is a problem that the processing time becomes longer, and as a result, the processing cost increases.

【0009】特に、ワーク2の、例えば、半径Rで外方
へ湾曲する面(以下、湾曲面ともいう。)2aを3軸N
C工作機械に装着されたボールエンドミル1で加工する
際、加工残高さΔhを水平部2bと同じ程度にするため
には、ボールエンドミル1のステップ送りのピッチPn
を、水平部2bを加工するための送りピッチP1 に比較
して短いピッチP2 (図20参照)等にしなければなら
ないので、加工時間が一層長くなってしまうという問題
が発生する。
In particular, for example, a surface (hereinafter also referred to as a curved surface) 2a of the work 2 that is curved outward with a radius R is a three-axis N.
C When machining with the ball end mill 1 mounted on the machine tool, the step feed pitch Pn of the ball end mill 1 is used in order to make the machining balance Δh approximately the same as the horizontal portion 2b.
Must be set to a pitch P 2 (see FIG. 20) which is shorter than the feed pitch P 1 for processing the horizontal portion 2b, so that there is a problem that the processing time is further increased.

【0010】一方、上述の5軸NC工作機械に装着され
たボールエンドミル1の場合には、湾曲面2aを加工す
る際に、むしろピッチPnが水平部2bを加工するピッ
チP 1 に比較して長いピッチP3 (図21参照)でよく
なるので、そのような問題は発生しない(実際には、ピ
ッチPnはボールエンドミル1の先端位置で定義される
ので、P1 ≒P3 になる。)。
On the other hand, it is mounted on the 5-axis NC machine tool described above.
In the case of the bent ball end mill 1, the curved surface 2a is machined.
The pitch Pn, rather, the pitch for processing the horizontal portion 2b.
Chi-P 1Long pitch P compared toThree(See Fig. 21)
Such problems do not occur (in fact,
The pitch Pn is defined by the tip position of the ball end mill 1.
So P1≒ PThreebecome. ).

【0011】しかしながら、この5軸NC工作機械に装
着されたボールエンドミル1による加工では、ワーク2
の加工面に対してボールエンドミル1が常に垂直に保持
される。このため、軸の回りに高速回転するボールエン
ドミル1の先端の1点でのみワーク2に対する加工を行
なうことになる。その先端の1点では基本的には刃の周
速がゼロ値であって加工速度・加工面精度を上げること
ができないという問題がある。その上、ボールエンドミ
ル1の先端の1点での切削であるためにボールエンドミ
ル1の磨耗が早くなって頻繁にボールエンドミル1を交
換しなければならないという問題も発生する。
However, in the machining by the ball end mill 1 mounted on the 5-axis NC machine tool, the work 2
The ball end mill 1 is always held perpendicularly to the processing surface of. Therefore, the processing of the work 2 is performed only at one point at the tip of the ball end mill 1 which rotates at high speed around the axis. At one point at the tip, there is a problem that the peripheral speed of the blade is basically a zero value and the processing speed and the processing surface accuracy cannot be increased. In addition, since the cutting is performed at one point at the tip of the ball end mill 1, wear of the ball end mill 1 is accelerated, and a problem that the ball end mill 1 needs to be frequently replaced occurs.

【0012】例えば、ワークとしてのプレス金型が、自
家用自動車の外板パネル成形用である場合には、プレス
金型のプレス面が滑らかになっていることが重要であ
り、そのため、従来は、NC工作機械による加工後に、
手作業により、いわゆるカスプΔhを研削していた。こ
の手作業は、熟練を要し、かつ相当に時間がかかるの
で、結果として加工コストが上昇するという問題があっ
た。
For example, when a press die as a work is used for forming an outer panel of a private automobile, it is important that the press surface of the press die is smooth. After machining by NC machine tool,
The so-called cusp Δh was manually ground. This manual operation requires skill and takes a considerable amount of time, resulting in a problem that processing costs increase.

【0013】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、プレス金型等のワークの外方に湾曲す
る面を短時間に加工面を精度よく加工することを可能と
するとともに、工具の移動経路を容易に求めることので
きる5軸NC工作機械による加工方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and enables a surface curved outwardly of a work such as a press die to be precisely machined in a short time. It is another object of the present invention to provide a machining method using a 5-axis NC machine tool, which can easily determine a moving path of a tool.

【0014】なお、ワークの外方に湾曲する面とは、図
1に示すように、半径がそれぞれRa1 、Ra2 の略対
向する円弧形状線(単に円弧ともいう。)111、11
2と、これら2つの円弧形状線111、112の略対向
する各終端111a、112a及び111b、112b
をそれぞれ結ぶ2本の母線的線(直線又は曲線)11
3、114によって定義される曲面(湾曲面ともい
う。)115を示す。図1において、湾曲面115は、
いわゆるR(アール)形状を呈する線、すなわち、半径
の一定の又は変化する円弧を母線的方向Qに連続的に並
べたものの集合であると考えることができる。また、図
1において、湾曲面115の各母線的線113、114
に接する面116、117は平面であるものとする。平
面116、117上に仮に凹凸があっても、各円弧11
1、112の終端111a、112aと終端111bと
112bから引いた円弧111、112の接線で形成さ
れる面よりも低い凸部しか有さないものとする。
The outwardly curved surfaces of the workpiece are, as shown in FIG. 1, substantially opposite arc-shaped lines (simply called arcs) 111 and 11 having radii of Ra 1 and Ra 2 , respectively.
2 and the substantially opposite ends 111a, 112a and 111b, 112b of these two arc-shaped lines 111, 112.
, Two bus-like lines (straight lines or curves) 11
3, a curved surface (also referred to as a curved surface) 115 defined by 114. In FIG. 1, the curved surface 115 is
It can be considered as a set of lines exhibiting a so-called R (R) shape, that is, arcs having a constant or changing radius and arranged continuously in the generatrix direction Q. Also, in FIG. 1, each of the generatrix lines 113 and 114 of the curved surface 115
Are assumed to be flat surfaces. Even if there are irregularities on the planes 116 and 117, each arc 11
It is assumed that there are only convex portions lower than the surfaces formed by the tangents of the arcs 111 and 112 drawn from the terminal ends 111a and 112a of the bases 1 and 112 and the terminal ends 111b and 112b.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】この発明は、内方に湾曲
する円弧形状の切刃を有する回転加工工具によりワーク
の外方に湾曲する面を切削乃至研削する際、前記工具を
前記ワークの母線的方向に移動して部分湾曲面を加工
し、次いで、前記工具を前記母線的方向に略直交する円
弧方向にステップ送りし、そのステップ送りした位置で
再び前記工具を前記母線的方向に移動して前記部分湾曲
面に隣接する部分湾曲面を加工し、これらの工程を繰り
返して前記ワークの外方湾曲面全面を加工するようにし
た5軸NC工作機械による加工方法において、前記工具
の前記内方湾曲円弧の半径が、前記ワークの前記外方湾
曲円弧の半径以上となる工具を選択する過程と、前記ワ
ークの前記外方湾曲円弧の長さと前記工具の前記内方湾
曲円弧の長さと前記ワークの前記円弧方向の許容加工残
高さとに基づいて、前記ステップ送り回数を決定する過
程と、前記決定したステップ送り回数で前記ワークを加
工する加工過程とからなることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for cutting or grinding an outwardly curved surface of a work by a rotary working tool having an inwardly curved arc-shaped cutting edge. The tool is moved in the genera direction to process the partially curved surface, and then the tool is step-fed in an arc direction substantially orthogonal to the genera direction, and the tool is moved in the genera direction again at the step-feed position. And machining a partial curved surface adjacent to the partial curved surface and repeating these steps to machine the entire outer curved surface of the work. A step of selecting a tool in which the radius of the inwardly curved arc is equal to or larger than the radius of the outwardly curved arc of the work, and the length of the outwardly curved arc of the work and the length of the inwardly curved arc of the tool; Said Based on the circular arc direction of the permissible working balance ri over click, and determining the step feed count, characterized in that comprising a machining step of machining the workpiece at step feed count of the determined.

【0016】また、この発明は、前記加工過程は、決定
したステップ送り回数が1回のときには、まず、前記ワ
ークの前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前記工具の前
記内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接する位置関係で
前記工具を前記母線的方向に移動させて部分湾曲面を加
工し、次に、前記ワークの前記内方湾曲円弧の他方の終
端部と前記工具の内方湾曲円弧の工具先端側終端部とが
接する位置関係までステップ送りし、その位置関係で前
記工具を前記母線的方向に移動して残りの部分湾曲面を
加工することで外方湾曲面全面を加工し、決定したステ
ップ送り回数が2回のときには、まず、前記ワークの前
記外方湾曲円弧の一方の終端部と前記工具の前記内方湾
曲円弧の工具外側終端部とが接する位置関係で前記工具
を前記母線的方向に移動して部分湾曲面を加工し、次
に、前記ワークの前記外方湾曲円弧の中央部と前記工具
の前記内方湾曲円弧の中央部とが接する位置関係までス
テップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母線的方
向に移動させて中央の部分湾曲面を加工し、さらに、前
記ワークの外方湾曲円弧の他方の終端部と前記工具の前
記内方湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位置関係
までステップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母
線的方向に移動して残りの部分湾曲面を加工することで
外方湾曲面全面を加工し、決定したステップ送り回数が
以上のときには、まず、前記ワークの前記外方湾曲
円弧の一方の終端部と前記工具の内方湾曲円弧の工具外
側終端部とが接する位置関係で前記工具を前記母線的方
向に移動させて部分湾曲面を加工し、次に、前記ワーク
の前記外方湾曲円弧を前記ステップ送り回数で除した前
記外方湾曲円弧上の等分点と前記工具の内方湾曲円弧
前記ステップ送り回数で除した前記内方湾曲円弧上の
分点とが順次接する位置関係まで順次ステップ送りし、
ステップ送りした各位置関係で前記工具を母線的方向に
移動させて順次部分湾曲面を加工し、さらに、前記ワー
クの前記外方湾曲円弧の他方の終端部と前記工具の内方
湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位置関係までス
テップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母線的方
向に移動させて最後の部分湾曲面を加工することで外方
湾曲面全面を加工することを特徴とする。
In the present invention, when the determined number of step feeds is one, first, one end of the outwardly curved arc of the workpiece and the inwardly curved arc of the tool are first formed. The tool is moved in the generatrix direction in a positional relationship where the outer end of the tool is in contact with the outer end of the tool to process a partially curved surface, and then the other end of the inwardly curved arc of the workpiece and the inner side of the tool. Step-feeding to a positional relationship where the curved arc contacts the tool tip side end portion, and moving the tool in the generatrix direction with the positional relationship to machine the remaining partially curved surface, thereby machining the entire outer curved surface. Then, when the determined number of step feeds is two, first, the tool is placed in a positional relationship where one end of the outwardly curved arc of the workpiece is in contact with the tool outer end of the inwardly curved arc of the tool. Is the bus direction Move to process the partially curved surface, and then step-feed to the positional relationship where the central portion of the outwardly curved arc of the workpiece and the central portion of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other. The tool is moved in the direction of the generatrix to machine a partial curved surface at the center, and further, the other end of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool tip end of the inwardly curved arc of the tool. Step feed to the positional relationship where it touches, move the tool in the direction of the generatrix in that positional relationship and process the remaining partial curved surface to process the entire outer curved surface, and the determined number of step feeds
When three or more times, first, the tool is moved in the generatrix direction in a positional relationship where one end of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool outer end of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other. Before processing the partially curved surface, and then dividing the outwardly curved arc of the work by the number of step feeds.
The equidistant point on the outwardly curved arc and the inwardly curved arc of the tool are
Step-feeding sequentially to a positional relationship where the equidistant points on the inwardly curved arc divided by the number of step-feeds sequentially contact each other,
The tool is moved in the generatrix direction in each positional relationship of the step feed to sequentially machine the partially curved surface, and further, the other end of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool of the inwardly curved arc of the tool Stepping is performed to a positional relationship where the distal end portion is in contact with the outer peripheral curved surface by machining the last partial curved surface by moving the tool in the generatrix direction with the positional relationship. And

【0017】さらに、この発明は、前記加工過程は、決
定したステップ送り回数が1回のときには、まず、前記
ワークの前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前記工具の
前記内方湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位置関
係で前記工具を前記母線的方向に移動させて部分湾曲面
を加工し、次に、前記ワークの前記内方湾曲円弧の他方
の終端部と前記工具の内方湾曲円弧の工具外側終端部と
が接する位置関係までステップ送りし、その位置関係で
前記工具を前記母線的方向に移動して残りの部分湾曲面
を加工することで外方湾曲面全面を加工し、決定したス
テップ送り回数が2回のときには、まず、前記ワークの
前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前記工具の前記内方
湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位置関係で前記
工具を前記母線的方向に移動して部分湾曲面を加工し、
次に、前記ワークの前記外方湾曲円弧の中央部と前記工
具の前記内方湾曲円弧の中央部とが接する位置関係まで
ステップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母線的
方向に移動させて中央の部分湾曲面を加工し、さらに、
前記ワークの外方湾曲円弧の他方の終端部と前記工具の
前記内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接する位置関係
までステップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母
線的方向に移動して残りの部分湾曲面を加工することで
外方湾曲面全面を加工し、決定したステップ送り回数が
以上のときには、まず、前記ワークの前記外方湾曲
円弧の一方の終端部と前記工具の内方湾曲円弧の工具先
端側終端部とが接する位置関係で前記工具を前記母線的
方向に移動させて部分湾曲面を加工し、次に、前記ワー
クの前記外方湾曲円弧を前記ステップ送り回数で除した
前記外方湾曲円弧上の等分点と前記工具の内方湾曲円弧
を前記ステップ送り回数で除した前記内方湾曲円弧上の
等分点とが順次接する位置関係まで順次ステップ送り
し、ステップ送りした各位置関係で前記工具を母線的方
向に移動させて順次部分湾曲面を加工し、さらに、前記
ワークの前記外方湾曲円弧の他方の終端部と前記工具の
内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接する位置関係まで
ステップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母線的
方向に移動させて最後の部分湾曲面を加工することで外
方湾曲面全面を加工することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the machining step, when the determined number of times of step feed is one, first, one end of the outwardly curved arc of the workpiece and the inwardly curved arc of the tool are formed. The tool is moved in the generatrix direction in a positional relationship where the tool tip side end is in contact with the tool, and a partially curved surface is machined, and then the other end of the inwardly curved arc of the work and the inside of the tool Step-feeding to a positional relationship where the tool outer end portion of the curved arc contacts the tool outer end portion, and moving the tool in the generatrix direction with the positional relationship to machine the remaining partially curved surface, thereby machining the entire outer curved surface. Then, when the determined number of times of step feed is two, first, the one end portion of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool tip side end portion of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other in a positional relationship where they are in contact with each other. The tool Go to direction by processing the partially curved surface,
Next, step-feeding is performed until the center of the outwardly curved arc of the workpiece and the center of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other, and the tool is moved in the generatrix direction in the positional relationship. To process the central partial curved surface,
Step-feeding to the positional relationship where the other end of the outwardly curved arc of the workpiece and the outer end of the tool of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other, and moving the tool in the generatrix direction with the positional relationship. By processing the remaining partial curved surface, the entire outer curved surface is processed, and the determined number of step feeds
When three or more times, first, the tool is moved in the direction of the generatrix in a positional relationship where one end of the outwardly curved arc of the workpiece is in contact with the tool distal end of the inwardly curved arc of the tool. Then, the partially curved surface was processed, and then the outwardly curved arc of the workpiece was divided by the number of step feeds.
Equal points on the outwardly curved arc and the inwardly curved arc of the tool
Is divided by the number of times of the step feed to sequentially step forward until the equidistant points on the inwardly curved arc are sequentially in contact with each other, and the tool is moved in the generatrix direction in each of the step-forwarded positional relationships. To sequentially machine the partially curved surface, and further, step-feeds to a positional relationship where the other end of the outwardly curved arc of the workpiece and the outer end of the tool of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other. Then, the tool is moved in the generatrix direction to machine the last partial curved surface, thereby machining the entire outer curved surface.

【0018】さらに、この発明は、前記工具の前記各母
線的方向への移動経路は、前記ワークの前記各母線的方
向の長さを所定長さ毎に分割し、各分割点における前記
工具と前記ワークとの前記接する位置関係から前記工具
の先端位置を求め、求めた前記各分割点における前記工
具の先端位置を連続的に接続した経路とすることを特徴
とする。
Further, according to the present invention, the moving path of the tool in each of the generatrix directions divides the length of each of the workpieces in the generatrix direction by a predetermined length. A tip position of the tool is determined from the positional relationship with the workpiece, and the determined tip position of the tool at each of the division points is a path that is continuously connected.

【0019】[0019]

【作用】この発明によれば、ワークの外方湾曲面を、こ
の外方湾曲面の円弧の半径より半径の大きい円弧の内方
湾曲面を有する回転加工工具で切削乃至研削(荒削りか
ら研磨までを含む。)する際、ワークの円弧方向の設定
許容加工残高さとワークの外方湾曲円弧の長さと工具の
内方湾曲円弧の長さとからワークの母線的方向への移動
加工回数(ワークの外方湾曲円弧方向へのステップ送り
回数+1回)を決定し、その母線的方向への移動加工回
数によりワークを加工するようにしている。
According to the present invention, the outer curved surface of the workpiece is cut or ground (from roughing to polishing) by a rotary working tool having an arc-shaped inner curved surface having a radius larger than the radius of the arc of the outer curved surface. ), The number of times the workpiece is moved in the generatrix direction (outside of the workpiece) based on the allowable work balance in the arc direction of the workpiece, the length of the outwardly curved arc of the workpiece, and the length of the inwardly curved arc of the tool. (The number of step feeds in the direction of the curved arc + 1) is determined, and the workpiece is machined according to the number of times of movement in the generatrix direction.

【0020】また、この発明によれば、決定したステッ
プ送り回数が以上のとき、ワークの一方の円弧終端
に工具の一方の円弧終端(先端側円弧終端又は外側円弧
終端)を合わせた状態で母線的方向へ工具を移動して部
分湾曲面の加工を行い、次に、ワークの円弧をステップ
送り回数で除した円弧上の等分点と工具の円弧をステッ
プ送り回数で除した円弧上の等分点とを順次合わせるよ
うに円弧方向にステップ送りし、各ステップ送り毎に母
線的方向へ工具を移動して順次隣り合う部分湾曲面の加
工を行い、最後に、ワークの他方の円弧終端(上記一方
の円弧終端を、例えば、先端側円弧終端に選択した場合
には、外側円弧終端)と工具の他方の円弧終端とを合わ
せた状態で母線的方向へ工具を移動してワークの全湾曲
面を加工するようにしている。ステップ送り回数は、1
以上の回数とする。
Further, according to the present invention, when the determined number of step feeds is three or more , the state in which the one arc end of the tool (the front-side arc end or the outer arc end) is matched with the one arc end of the work. Move the tool in the generatrix direction to process the partially curved surface, and then step through the workpiece arc .
Step the equidistant point on the arc divided by the number of feeds and the tool arc .
Step feed in the arc direction so as to sequentially match the equidistant points on the arc divided by the number of feeds , move the tool in the direction of the generatrix for each step feed, and sequentially process the adjacent partial curved surface, Lastly, the other arc end of the workpiece (for example, when the one arc end is selected as the arc end on the tip side, the outer arc end) and the other arc end of the tool are aligned in the generatrix direction. The tool is moved to process the entire curved surface of the work. Step feed count is 1
The above number is assumed.

【0021】さらに、この発明によれば、ワークの外方
湾曲面の母線的方向に凹凸(接線の傾きが連続的に変わ
る程度の凹凸)があるとき、すなわち、母線的線が直線
ではなく滑らかな曲線であるとき、あるいは直線であっ
ても隣り合う母線的方向が平行とはならないとき、言い
換えれば、母線的方向への移動中に工具の軸を旋回する
必要があるとき等に工具の各母線的方向への移動経路を
求める際、前記ワークの前記各母線的方向の長さを所定
長さ毎に分割し、各分割点における前記工具と前記ワー
クとの前記接する位置関係から前記工具の先端位置を求
め、求めた前記各分割点における前記工具の先端位置を
連続的に接続した経路にしている。
Further, according to the present invention, when there are irregularities in the generatrix direction of the outwardly curved surface of the workpiece (irregularities such that the inclination of the tangent changes continuously), that is, the generatrix lines are not straight but smooth. When it is a curved line, or when the adjacent genera direction is not parallel even if it is a straight line, in other words, when it is necessary to turn the axis of the tool while moving in the genera direction, etc. When obtaining the moving path in the generatrix direction, the length of each of the workpieces in the generatrix direction is divided for each predetermined length, and the position of the tool in contact with the tool and the workpiece at each division point is determined by the position of the tool. A tip position is determined, and the determined tip position of the tool at each of the division points is a path that is continuously connected.

【0022】[0022]

【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照して説明する。なお、以下に参照する図面におい
て、上記図1及び図18〜図21に示したものと対応す
るものには同一の符号を付けてその詳細な説明は省略す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings referred to below, components corresponding to those shown in FIG. 1 and FIGS. 18 to 21 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0023】図2は、この実施例に係る5軸NC工作機
械のヘッド11を含む部分の構成を示している。ヘッド
11は、5軸NC工作機械本体に移動自在に取り付けら
れた移送軸12に取り付けられている。この移送軸12
は、直交3軸であるXYZ軸用の各モータ(図示してい
ない)によって、それぞれ送り機構を通じてX軸、Y
軸、Z軸方向に移送されるようになっている。
FIG. 2 shows a configuration of a portion including the head 11 of the 5-axis NC machine tool according to this embodiment. The head 11 is mounted on a transfer shaft 12 movably mounted on a 5-axis NC machine tool main body. This transfer shaft 12
Are driven by respective motors (not shown) for XYZ axes, which are three orthogonal axes, through a feed mechanism, respectively.
It is designed to be transported in the axis and Z-axis directions.

【0024】所定の平らな傾斜面13aを有する略三角
柱状の第1回転部材13がZ軸と平行なC軸の回りをC
軸モータ15により矢印α方向に旋回できるようになっ
ている。また、前記傾斜面13aと摺接する傾斜面14
aを有し、かつ、前記C軸に対してθ°、例えば、50
°傾斜したB軸に対してφ°、例えば、10°傾斜した
方向に延びる腕部14cを有する第2の回転部材14
が、B軸の回りをB軸モータ16により矢印β方向に旋
回できるようになっている。なお、第2の回転部材14
は、上記傾斜面14aを有するフランジ部14bと、こ
のフランジ部14bに対して一体的に製作される腕部1
4cと、この腕部14cの一端側に固着されたチャック
固定部14dとから構成されている。
An approximately triangular prism-shaped first rotating member 13 having a predetermined flat inclined surface 13a moves around a C-axis parallel to the Z-axis.
The shaft motor 15 can be turned in the direction of the arrow α. Also, the inclined surface 14 which is in sliding contact with the inclined surface 13a.
a with respect to the C axis, for example, 50 °
Second rotating member 14 having an arm portion 14c extending in a direction inclined by φ, for example, 10 ° with respect to the B axis inclined by 10 °.
However, it can be turned around the B axis by the B axis motor 16 in the direction of the arrow β. The second rotating member 14
Is a flange portion 14b having the inclined surface 14a, and an arm portion 1 integrally manufactured with the flange portion 14b.
4c and a chuck fixing portion 14d fixed to one end of the arm portion 14c.

【0025】第2の回転部材14中のチャック固定部1
4dにはチャック17が一体的に固定される。チャック
17の一端部には、後に詳しく説明する内方に湾曲する
円弧形状の切刃を有する回転加工工具(以下、複合Rカ
ッターともいう。)1が取り付けられる。工具1は、図
示しない工具モータにより矢印γ方向又はその反対方向
に高速で、例えば、10000rpm程度以上の速度で
回転することが可能なように構成されている。
Chuck fixing portion 1 in second rotating member 14
A chuck 17 is integrally fixed to 4d. A rotary processing tool (hereinafter, also referred to as a composite R cutter) 1 having an inwardly curved arc-shaped cutting edge, which will be described in detail later, is attached to one end of the chuck 17. The tool 1 is configured to be able to rotate at a high speed, for example, about 10000 rpm or more in a direction indicated by an arrow γ or a direction opposite thereto by a tool motor (not shown).

【0026】このような構成のもとで、工具1は、移送
軸12を通じてX、Y、Z方向に移動されるとともに、
C軸モータ15によって回転される第1の回転部材13
によりC軸回りに旋回され、B軸モータ16によって回
転される第2の回転部材14によりB軸の回りに旋回さ
れることになる。
Under such a configuration, the tool 1 is moved in the X, Y, and Z directions through the transfer shaft 12, and
First rotating member 13 rotated by C-axis motor 15
Is rotated around the C axis, and is rotated around the B axis by the second rotating member 14 rotated by the B axis motor 16.

【0027】このように、5軸NC工作機械は、直交3
軸X、Y、Zと旋回する2軸B、Cを有する機械である
といえる。なお、この発明は、直交3軸ではない、言い
換えれば、直交関係にない旋回しない3軸と、旋回する
2軸とからなる5軸NC工作機械にも適用することが可
能である。すなわち、少なくとも2軸の旋回軸と固定の
3軸とからなる5軸NC工作機械に適用することが可能
であるともいえる。
As described above, the 5-axis NC machine tool has three orthogonal axes.
It can be said that the machine has two axes B and C that rotate around the axes X, Y and Z. The present invention can be applied to a 5-axis NC machine tool that is not an orthogonal three-axis, in other words, a three-axis that does not rotate and that does not have an orthogonal relationship and a two-axis that rotates. That is, it can be said that the present invention can be applied to a five-axis NC machine tool including at least two turning axes and three fixed axes.

【0028】図3は、複合Rカッター1の刃先側の詳細
な構成を示している。図3から分かるように、複合Rカ
ッター(いわゆる凹Rカッターと呼ばれる場合もあ
る。)1は、内方に湾曲する円弧形状の切刃1aを有す
る。切刃1aに係る円弧51の中心角δは、この実施例
において、δ=45°になっている。切刃1aの半径、
すなわち、円弧51の半径はRcとする。円弧51の工
具先端1b側の終端51bは、工具先端1bを含む先端
R部材(仮想的に描いた球部材)52の円周と接してい
る。正確に説明すると、円弧51の終端51bを先端1
b側に延長した線が先端R部材52に係る円の接線にな
っている。同様に、円弧51の他方の終端51aと外側
R部材53の円周が接している。
FIG. 3 shows the detailed structure of the composite R cutter 1 on the cutting edge side. As can be seen from FIG. 3, the compound R cutter (sometimes called a so-called concave R cutter) 1 has an arc-shaped cutting blade 1a that curves inward. The central angle δ of the arc 51 relating to the cutting blade 1a is δ = 45 ° in this embodiment. Radius of the cutting blade 1a,
That is, the radius of the arc 51 is Rc. The end 51b of the arc 51 on the tool tip 1b side is in contact with the circumference of the tip R member (virtually drawn spherical member) 52 including the tool tip 1b. To be precise, the end 51b of the arc 51 is set to the tip 1
The line extended to the b side is the tangent to the circle relating to the tip R member 52. Similarly, the other end 51a of the arc 51 is in contact with the circumference of the outer R member 53.

【0029】なお、先端R部材52は、括弧書きの中で
説明したように、工具1の軸方向の断面が円の仮想的な
球部材であり、また外側R部材53は工具1の軸方向の
断面が円の仮想的なリング状部材であって、これらは、
実際には、工具1の軸本体と一体的に形成されている。
As described in parentheses, the tip R member 52 is a virtual spherical member having a circular cross section in the axial direction of the tool 1, and the outer R member 53 is formed in the axial direction of the tool 1. Is a virtual ring-shaped member whose cross section is a circle,
Actually, it is formed integrally with the shaft main body of the tool 1.

【0030】また、工具1において、カッター機能は、
外側R部材53の露出面と、円弧51及び先端R部材5
2の露出面に存在する。この場合、工具1の軌跡、いわ
ゆる工具経路(加工経路ともいう。)は、工具先端1b
の軌跡として定義され、この工具先端軌跡データが工具
軌跡データ(いわゆるCLデータ)として5軸NC工作
機械に導入されることになる。
In the tool 1, the cutter function is as follows.
The exposed surface of the outer R member 53, the arc 51 and the tip R member 5
2 on the exposed surface. In this case, the trajectory of the tool 1, a so-called tool path (also referred to as a processing path), has a tool tip 1b.
The tool tip trajectory data is introduced into the 5-axis NC machine tool as tool trajectory data (so-called CL data).

【0031】5軸NC工作機械のヘッド11に装着され
た工具1によって加工されるワーク(ここでいうワーク
は工具1による切削乃至研削後のワークを意味する。)
は、図1に示したように、一般には、半径がそれぞれR
1 、Ra2 の略対向する円弧形状線111、112
と、これら2つの円弧形状線111、112の略対向す
る各終端111a、112a及び終端111b、112
bをそれぞれ結ぶ2本の母線的線(直線又は曲線)11
3、114によって定義される曲面(湾曲面ともい
う。)115を有するワーク2である。
A work to be machined by the tool 1 mounted on the head 11 of the 5-axis NC machine tool (the work here means a work after cutting or grinding by the tool 1).
Generally has a radius of R
a 1 , Ra 2 , substantially opposing arc-shaped lines 111, 112
And substantially opposite ends 111a, 112a and ends 111b, 112 of these two arc-shaped lines 111, 112.
b, two bus-like lines (straight lines or curves) 11
3, a workpiece 2 having a curved surface (also referred to as a curved surface) 115 defined by 114.

【0032】上述したように、湾曲面115は、いわゆ
るR形状を呈する線、すなわち、半径が一定の又は変化
する円弧を母線的方向Qに連続的に並べたものの集合で
あるものとする。図1において、湾曲面115の手前側
の円弧111の半径RaはRa=Ra1 であり、奥側の
円弧112の半径Raは、Ra=Ra2 である。また、
図1において、湾曲面115の各母線的線113、11
4に接する面116、117は平面であるものとする。
仮に凹凸があっても、各円弧111、112の各終端1
11a、111b、112a、112bから面116、
117側に向かって引いた円弧111、112の接線で
形成される面よりも低い凸部しか有さないものとする。
As described above, it is assumed that the curved surface 115 is a set of so-called R-shaped lines, that is, arcs having a constant or changing radius are continuously arranged in the generatrix direction Q. In FIG. 1, the radius Ra of the arc 111 on the near side of the curved surface 115 is Ra = Ra 1 , and the radius Ra of the arc 112 on the back side is Ra = Ra 2 . Also,
In FIG. 1, the generatrix lines 113 and 11 of the curved surface 115 are shown.
Surfaces 116 and 117 that are in contact with 4 are flat surfaces.
Even if there are irregularities, each end 1 of each arc 111, 112
11a, 111b, 112a, 112b to surface 116,
It is assumed that the projection has only a convex portion lower than the surface formed by the tangents of the arcs 111 and 112 drawn toward the 117 side.

【0033】図4は、この発明の一実施例が適用された
NCデータ作成システム21の構成を示している。この
NCデータ作成システム21は、NCデータ作成部22
を有している。NCデータ作成部22には、ワーク加工
用の工具データTdが格納されているデータベース23
からの工具データTdと、予めワーク2に対して作成さ
れているワーク形状データWdが格納されているデータ
ベース23からのワーク形状データWdが供給される。
FIG. 4 shows the configuration of an NC data creation system 21 to which an embodiment of the present invention is applied. This NC data creation system 21 includes an NC data creation unit 22
have. The NC data creation unit 22 stores a database 23 storing tool data Td for work machining.
, And workpiece shape data Wd from a database 23 in which workpiece shape data Wd created in advance for the workpiece 2 are stored.

【0034】NCデータ作成部22は、これら供給され
たデータ等をもとに、複合Rカッター1の先端1bの軌
跡データであって、いわゆるCLデータである5軸NC
データN5 を作成する。作成された5軸NCデータN5
は、5軸NCデータN5 を格納するデータベース26に
格納される。なお、データベース23、24、26は、
それぞれ、ハードディスク等の記憶手段であり、1個の
記憶手段を共用する構成に変更してもよいことはいうま
でもない。
The NC data generator 22 is a 5-axis NC which is trajectory data of the tip 1b of the composite R cutter 1 based on the supplied data and the like, that is, so-called CL data.
To create a data N 5. 5-axis NC data N 5 created
It is stored in a database 26 for storing the 5-axis NC data N 5. The databases 23, 24, 26 are
Each of them is a storage unit such as a hard disk, and it goes without saying that the configuration may be changed to a configuration in which one storage unit is shared.

【0035】NCデータ作成部22は、コンピュータで
あり、周知のように、中央処理装置(CPU)と、この
中央処理装置に接続されるI/Oポート、システムプロ
グラム等が書き込まれた読み出し専用メモリ(RO
M)、処理データを一時的に保存等するランダムアクセ
スメモリ(RAMであり、書き込み読み出しメモリ)、
5軸NCデータN5 を作成するための5軸NCデータ作
成プログラム・図形処理プログラム等のアプリケーショ
ンプログラムが書き込まれた外部メモリ、デジタイザ用
のタブレット32、マウス34、キーボード33及びボ
リュームスイッチ35等の入力装置、ディスプレイ3
1、図示しないプロッタ・プリンタ等の出力装置を有し
ている。
The NC data creation unit 22 is a computer, and as is well known, a central processing unit (CPU), an I / O port connected to the central processing unit, a read-only memory in which a system program and the like are written. (RO
M), random access memory (RAM, write / read memory) for temporarily storing processed data,
5-axis NC data N external memory by the application program was written 5 such 5-axis NC data creation program graphic processing program to create a tablet 32 for a digitizer, a mouse 34, a keyboard 33 and an input such as a volume switch 35 Device, display 3
1. It has an output device such as a plotter or printer (not shown).

【0036】次に、上記実施例の動作を図5及び図6の
5軸NCデータ作成プログラムに係るフローチャートを
参照しながら説明する。なお、特に断らない限り、制御
主体はNCデータ作成部22である。
Next, the operation of the above embodiment will be described with reference to the flowcharts of the 5-axis NC data creation program shown in FIGS. The control entity is the NC data creation unit 22 unless otherwise specified.

【0037】まず、NCデータ作成部22は、データベ
ース23から工具データTdを取り込む(ステップS
1)。この実施例において、工具データTdの内容は、
工具1が図3で説明した複合Rカッター1であり、中心
角δ=45°の円弧51の半径RcがRc=3.0R、
4.0R、5.0R、6.0R、8.0R、10.0
R、12.0R、15.0Rの8本分のデータであるこ
とを示すものである。
First, the NC data generator 22 fetches the tool data Td from the database 23 (step S).
1). In this embodiment, the contents of the tool data Td are:
The tool 1 is the composite R cutter 1 described with reference to FIG. 3, and the radius Rc of the arc 51 having the central angle δ = 45 ° is Rc = 3.0R,
4.0R, 5.0R, 6.0R, 8.0R, 10.0
R, 12.0R, and 15.0R indicate that the data is for eight lines.

【0038】次に、NCデータ作成部22は、ワーク2
の3次元形状データWdを取り込む(ステップS2)。
この実施例において、ワーク2は、プレス金型であるの
で、併せて、被プレス成形品の厚みtをも取り込む。被
プレス成型品の厚みtは、キーボード33から入力して
もよい。この実施例では厚みt=0.7mmである。プ
レス金型は、基本的には、下型(ダイス)と上型(ポン
チ)とから構成されるので、例えば、上型の内方湾曲円
弧面を形成する際には、これに対応する下型の外方湾曲
円弧面の半径を被プレス成形品の厚みt分だけ大きくし
て考えればよい。
Next, the NC data creation section 22 reads the work 2
Is taken in (step S2).
In this embodiment, since the work 2 is a press die, the work 2 also takes in the thickness t of the pressed product. The thickness t of the pressed product may be input from the keyboard 33. In this embodiment, the thickness t is 0.7 mm. Since the press die is basically composed of a lower die (die) and an upper die (punch), for example, when forming an inwardly curved arc surface of the upper die, the corresponding lower die is formed. The radius of the outwardly curved arc surface of the mold may be increased by the thickness t of the pressed product.

【0039】ワーク2の形状は、図1に示した通りであ
るが、ここでは、この発明の加工方法の理解を容易にす
るために、円柱の側面を2本の母線で切り取った図7に
示す簡単な構成の湾曲面215を基本に説明し、この湾
曲面215についての加工方法の説明では、複雑な構成
の図1例の湾曲面115に対する加工方法が十分に説明
できない場合にその湾曲面115をも参照して説明す
る。
The shape of the work 2 is as shown in FIG. 1, but here, in order to facilitate understanding of the working method of the present invention, FIG. The description will be made on the basis of the curved surface 215 having a simple configuration as shown in the drawings. In the description of the processing method for the curved surface 215, when the processing method for the curved surface 115 of FIG. This will be described with reference to FIG.

【0040】湾曲面215は、半径Raの円弧211、
212とこの円弧211、212の終端211a、21
2a、211b、212bをそれぞれ結ぶ母線213、
214とから構成される。また、母線213、214に
接続された平面216、217は、それぞれ、円弧21
1、212の終端211a、212a、211b、21
2bを外方に引き延ばした接線と母線213、214に
よって形成される平面である。
The curved surface 215 includes an arc 211 having a radius Ra,
212 and the ends 211a, 21 of the arcs 211, 212
A bus 213 connecting each of 2a, 211b, and 212b;
214. Also, the planes 216 and 217 connected to the buses 213 and 214 respectively
1, 212 end 211a, 212a, 211b, 21
2b is a plane formed by a tangent line extending outward and the buses 213 and 214.

【0041】湾曲面215の半径(外方湾曲円弧の半
径)Raが読み込まれたとき、複合Rカッター1の半径
(内方湾曲円弧の半径)Rcは、Rc>Ra(工具半径
の基本選択基準)に選定しなければならない(工具半径
の基本選択基準による工具半径の選定過程:ステップS
3)。もし、工具1の半径Rcがワーク2の湾曲面21
5の半径Raより小さい場合には、ワーク2の削り過
ぎ、いわゆるオーバーカット部OC(図8中、点々で表
した部分参照)が発生してしまうからである。また、工
具1の半径Rcがワーク2の半径Raに比較して大きす
ぎる場合には、切削乃至研削加工後の加工残高さ(いわ
ゆるカスプハイト)Δhが大きすぎてしまう場合があ
る。
When the radius (radius of the outwardly curved arc) Ra of the curved surface 215 is read, the radius (radius of the inwardly curved arc) Rc of the composite R cutter 1 is calculated as follows: Rc> Ra (basic selection criterion of the tool radius) (The process of selecting the tool radius based on the basic selection criteria of the tool radius: Step S)
3). If the radius Rc of the tool 1 is equal to the curved surface 21 of the work 2
When the radius Ra is smaller than 5, the work 2 is excessively cut, that is, a so-called overcut portion OC (see a dotted portion in FIG. 8) occurs. If the radius Rc of the tool 1 is too large compared to the radius Ra of the work 2, the machining balance after cutting or grinding (so-called cusp height) Δh may be too large.

【0042】したがって、ワーク2の半径Raに対応し
た適切な半径Rcを有する工具1を設定する必要があ
る。もちろん、ワーク2の半径Raが図1に示した湾曲
面115のように母線的方向Qで異なる場合には、湾曲
面115に係る円弧の最大半径(Ramaxとする。)
以上の半径Rcを有する工具1に選定する必要がある。
Therefore, it is necessary to set the tool 1 having an appropriate radius Rc corresponding to the radius Ra of the work 2. Of course, when the radius Ra of the work 2 is different in the generatrix direction Q like the curved surface 115 shown in FIG. 1, the maximum radius of the arc related to the curved surface 115 (referred to as Ramax).
It is necessary to select a tool 1 having the above radius Rc.

【0043】なお、ワーク2の円弧211、212の中
心角ε(図7参照)は、好ましくは、複合Rカッター1
の円弧51の中心角δ(図3参照)を超える角度、この
実施例では中心角δ=45°であるので、中心角εは4
5°から360°未満の角度に選択される。
The center angle ε of the arcs 211 and 212 of the work 2 (see FIG. 7) is preferably
Is larger than the central angle δ of the circular arc 51 (see FIG. 3). In this embodiment, since the central angle δ is 45 °, the central angle ε is 4 °.
An angle between 5 ° and less than 360 ° is selected.

【0044】図7において、矢印Pで示す方向は、工具
1のステップ送り方向であるが、これは、矢印P方向と
反対の方向でもよく、どちらか一方の方向にステップ送
りすればよい。したがって、矢印P方向と称する代わり
にステップ送り方向Pともいう。また、矢印Qで示す方
向は、工具1の加工走査方向(母線的方向)であって、
これは、1回の各加工走査毎に、例えば、1回目の加工
走査は矢印Q方向に行い、ステップ送りされた次の位置
での加工走査は矢印Qの反対方向に行い、さらにステッ
プ送りされたその次の位置での加工走査は矢印Q方向に
行う、というように、いわゆるジグザグ送りにしてもよ
く、図7に示す矢印Q方向の一方向にのみに加工走査方
向を限定してもよい。矢印Q方向と称する代わりに加工
走査方向Qともいう。以下、矢印P、Qの方向(向き)
は、発明の理解の便宜に応じて、図面により変える場合
がある。
In FIG. 7, the direction indicated by the arrow P is the step feed direction of the tool 1, but this may be the direction opposite to the direction of the arrow P, or the step feed may be performed in any one of the directions. Therefore, it is also referred to as the step feed direction P instead of the arrow P direction. The direction indicated by the arrow Q is the processing scanning direction (the direction of the generating line) of the tool 1, and
This is because, for each processing scan, for example, the first processing scan is performed in the direction of arrow Q, the processing scan at the next position after the step feed is performed in the direction opposite to arrow Q, and further step feed is performed. In addition, the processing scan at the next position may be performed in the direction of arrow Q, for example, so-called zigzag feed, or the processing scan direction may be limited to only one direction of arrow Q shown in FIG. . It is also referred to as the processing scanning direction Q instead of the arrow Q direction. Hereinafter, the directions (directions) of the arrows P and Q
May be changed depending on the drawings for convenience of understanding of the invention.

【0045】なお、ステップ送り中にはワーク2を加工
しないように、矢印P方向への加工走査終了後、工具1
を工具軸方向に退避させてワーク2との干渉を避け、次
の加工走査開始位置までステップ送りし、当該加工走査
開始位置で工具1をワーク方向に戻すようにすればよ
い。
After the machining scan in the direction of arrow P is completed, the tool 1
May be retracted in the tool axis direction to avoid interference with the work 2, step-feed to the next machining scan start position, and return the tool 1 to the work direction at the machining scan start position.

【0046】次に、加工残高さΔh(図20、図21参
照)の設定許容値等に基づく工具1の選択の仕方と工具
1の矢印P方向(図7参照)へのステップ送り(間欠送
り・不連続送り)回数の設定方法について説明する。な
お、ステップ送り回数回に設定されると(以下、数
式中ではステップ送り回数をnと表す。)、工具1の母
線的方向Qへの加工移動(走査)回数がn+1回に自動
的に設定される。逆に言えば、工具1の加工走査回数が
m回であるとき(以下、数式中では加工走査回数をmと
表す。)、ステップ送り回数は、n=m−1回に自動的
に設定される。
Next, the method of selecting the tool 1 based on the allowable setting value of the machining balance Δh (see FIGS. 20 and 21) and the step feed (intermittent feed) of the tool 1 in the direction of arrow P (see FIG. 7). - discontinuous feed) times the number of the setting method will be described. Incidentally, when the step feed count is set to n times (hereinafter, number
In the equation, the number of step feeds is represented by n. ) , The number of machining movements (scans ) of the tool 1 in the generatrix direction Q is automatically set to n + 1. Conversely, when the number of machining scans of the tool 1 is m (hereinafter, the number of machining scans in the formula is m)
Represent. ), Step feed times the number is automatically set to n = m-1 times.

【0047】そこで、許容しうる加工残高さ(許容加工
残高さ)Δhp(図示していない)の値を入力する(ス
テップS4)。この実施例では、例えば、Δhp=0.
001を入力するものとする。
Then, the value of the allowable processing balance (allowable processing balance) Δhp (not shown) is input (step S4). In this embodiment, for example, Δhp = 0.
001 shall be input.

【0048】実際上、以下に例を示すように、ワーク半
径Ra、ワーク中心角ε、工具半径Rc及び加工走査回
数{又はステップ送り回数(n=m−1)}から加工残
高さΔhが一意に決定される。そこで、これらのパラメ
ータに基づいて予め計算した加工走査回数設定テーブル
CPTをNCデータ作成部22の記憶手段に記憶してお
く。加工走査回数設定テーブルCPTの作成方法につい
ては後述する。
In practice, as shown below, the work radius Ra, the work center angle ε, the tool radius Rc, and
Number {or step feed times the number (n = m-1)} working balance of Δh from is uniquely determined. Therefore, the table of the number of processing scans CPT calculated in advance based on these parameters is stored in the storage means of the NC data creation unit 22. A method of creating the processing scan number setting table CPT will be described later.

【0049】図9は、ステップ送り回数が1回、言い換
えれば、加工走査回数が2回の場合に発生する加工残高
さΔh及び複合Rカッター1のワーク2に対する姿勢の
制御の説明等に供される図である。
[0049] Figure 9, step feed times the number once, in other words, the machining scanning times count control processing balances of Δh and orientation relative to the workpiece 2 in the composite R cutter 1 occurs when the two described like FIG.

【0050】図9に示すように、先ず、ワーク2と実線
で示す複合Rカッター1とは、位置(接点)Eで工具1
の円弧51の終端51bとワーク2の円弧211の終端
211bとが接した状態とされ、その状態を保持したま
ま工具1が母線的方向Q(図中、紙面と直交する方向)
に加工走査移動されて、ワーク2に対する1回目の切削
乃至研削加工が行われる。この場合、位置Eでは、円弧
51の終端51bにおける接線ベクトルtbと円弧21
1の終端211bにおける接線ベクトルtbとが一致す
るように工具1が配置される。
As shown in FIG. 9, first, the work 2 and the composite R cutter 1 shown by a solid line are
The end 1 51b of the circular arc 51 is in contact with the end 211b of the circular arc 211 of the workpiece 2, and the tool 1 is maintained in that state and the tool 1 is moved in the generatrix direction Q (in the drawing, the direction perpendicular to the paper surface).
The first scanning or grinding of the work 2 is performed. In this case, at the position E, the tangent vector tb at the end 51 b of the arc 51 and the arc 21
The tool 1 is arranged so that the tangent vector tb at the end 211b of the tool 1 matches.

【0051】1回目の加工走査後、工具1は矢印P方向
(ワーク2の円弧方向)にステップ送りされて、一点鎖
線で示す工具1の位置に配置される。すなわち、位置
(接点)Fで工具1の円弧51の終端51aとワーク2
の円弧211の終端211aとが接した位置、詳しく
は、円弧51の終端51aにおける接線ベクトルtaと
円弧211の終端211aにおける接線ベクトルtaと
が一致した位置に工具1が配置される。この位置関係
で、紙面と直交する方向(母線的方向Q)に加工走査移
動されて、ワーク2に対する2回目の、この場合、最後
の切削乃至研削加工が行われる。このように走査したと
き、図9に示すように、ワーク2の円弧211の中心角
εの2等分線L上で最大の加工残高さΔhが発生する。
After the first machining scan, the tool 1 is step-fed in the direction of arrow P (the direction of the arc of the work 2), and is arranged at the position of the tool 1 indicated by a dashed line. That is, at the position (contact point) F, the end 51a of the arc 51 of the tool 1 and the workpiece 2
The tool 1 is placed at a position where the tangent vector ta at the end 51a of the arc 51 and the tangent vector ta at the end 211a of the arc 211 coincide with each other. In this positional relationship, the workpiece 2 is moved for scanning in a direction perpendicular to the paper surface (general direction Q), and the second or in this case, the last cutting or grinding is performed on the work 2. When scanning is performed in this manner, as shown in FIG. 9, a maximum machining balance Δh occurs on a bisector L of the central angle ε of the arc 211 of the workpiece 2.

【0052】図10は、この図9例の加工の場合、言い
換えれば、ステップ送り回数が1回、言い換えれば、加
工走査回数が2回の場合に発生する加工残高さΔhの説
明に供される図である。なお、図10において、図9に
示したものと対応するものには同一の符号を付けてその
詳細な説明を省略する。
[0052] Figure 10, when the processing of FIG. 9 example, in other words, step feed times the number once, in other words, subject to the description of the processing balance of Δh number processing scan times occurs when the two FIG. In FIG. 10, components corresponding to those shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0053】図10において、符号CCは工具1が実線
の位置にあるときの円弧51に係る円の中心であり、符
号CTはワーク2の円弧211に係る円の中心である。
In FIG. 10, the symbol CC is the center of the circle relating to the arc 51 when the tool 1 is at the position of the solid line, and the symbol CT is the center of the circle relating to the arc 211 of the workpiece 2.

【0054】XY座標で数学的に考えると、次の(1)
式、(2)式、(3)式に示すように、それぞれ、実線
で示す工具1の円弧51の方程式、中心角εの2等分線
Lの方程式及びワーク2の円弧211の方程式が得られ
る。
When mathematically considered with XY coordinates, the following (1)
As shown in the equations (2) and (3), the equations of the arc 51 of the tool 1, the equation of the bisector L of the central angle ε, and the equation of the arc 211 of the workpiece 2 shown by solid lines are obtained, respectively. Can be

【0055】実線で示す工具1の円弧51の方程式 {x+(Rc−Ra)}2 +y2 =Rc2 …(1) 中心角εの2等分線Lの方程式 y={tan(ε/2)}・x …(2) ワーク2の円弧211の方程式 x2 +y2 =Ra2 …(3) ここで、加工残高さΔhは、円弧211と2等分線Lと
の交点の座標Jと、円弧51と2等分線Lとの交点の座
標K間の距離である。
Equation of arc 51 of tool 1 shown by solid line {x + (Rc-Ra)} 2 + y 2 = Rc 2 (1) Equation of bisector L of central angle ε y = {tan (ε / 2) )} · X (2) Equation x 2 + y 2 = Ra 2 (3) of the arc 211 of the work 2 Here, the machining balance Δh is determined by the coordinates J at the intersection of the arc 211 and the bisector L. , The distance between the coordinates K of the intersection of the arc 51 and the bisector L.

【0056】交点座標Jは、(3)式と(2)式により
求められる。交点座標Kは(1)式と(2)式により求
められる。よって、座標Jと座標K間の距離、すなわ
ち、加工残高さΔhを求めることができる。
The intersection coordinates J are obtained by the equations (3) and (2). The intersection coordinates K are obtained by the equations (1) and (2). Therefore, the distance between the coordinates J and the coordinates K, that is, the machining balance Δh can be obtained.

【0057】図10例では、ステップ送り回数が1回、
すなわち、加工走査回数が2回の場合の加工残高さΔh
を求める場合について説明しているが、ステップ送り回
数がn回(加工走査回数がn+1回)の場合にも、同様
に、隣り合う加工走査線の接点EとFとのなす角を中心
角εとおくことにより加工残高さΔhを求めることがで
きる。
[0057] In FIG. 10 example, step feed times number one,
That is, when the number of processed scan times is 2 times working balance of Δh
Is explained, but the step feed
Number n times in the case of (the number of processed scan gyrus n + 1 times), Similarly, to determine the working balance of Δh by placing a central angle ε the angle between the contact point E and F of the working scanning lines adjacent Can be.

【0058】このような考察のもとに、予め、コンピュ
ータで計算した加工残高さΔhと加工走査回数{又はス
テップ送り回数(n=m−1)}の関係を他のパラメー
タ、すなわち、ワーク半径Ra、ワーク中心角ε、工具
半径Rcとともに、図11に示す。
[0058] Based in these considerations, in advance, the other parameters the relationship machining balance is calculated in a computer Δh and processed scan times count {or step feed times the number (n = m-1)} , i.e., FIG. 11 shows the work radius Ra, the work center angle ε, and the tool radius Rc.

【0059】図11は加工走査回数設定テーブルCPT
の一部を示す図である。
FIG. 11 shows a processing scan number setting table CPT.
It is a figure which shows a part of.

【0060】例えば、ワーク2の円弧211の半径Ra
がRa=4、ワーク2の中心角εがε=45°、許容加
工残高さΔhpがΔhp=0.01の精度と設定された
とき、図11の加工走査回数設定テーブルCPT中の数
値にアンダーラインをした箇所で示すように、複合Rカ
ッター1の円弧51の半径RcはRc=5のものが自動
的に選択され、かつ加工走査回数(ステップ送り回数
が、n=m−1)がm=n1=4に自動的に設定され
ることが理解される(ステップS5)。
For example, the radius Ra of the arc 211 of the work 2
Is set to an accuracy of Ra = 4, the central angle ε of the workpiece 2 is ε = 45 °, and the allowable machining balance Δhp is set to an accuracy of Δhp = 0.01, the numerical value in the machining scan frequency setting table CPT of FIG. as shown at points where the lines, combined R radius Rc of the cutter 1 of the arc 51 is intended Rc = 5 is automatically selected, and processed scan times count (step feed count
However, it is understood that n = m-1) is automatically set to m = n + 1 = 4 (step S5).

【0061】ここで、許容加工残高さΔhp等に基づ
き、加工走査回数設定テーブルCPTを参照して設定さ
れた加工走査回数が3回(ステップ送り回数が2回)の
場合、及び4回(同3回)の場合のステップ送り位置
(各加工走査開始位置)の決定について説明する。
[0061] Here, the allowable working on the basis of the balance of Δhp etc., when the processing number of scans setting table processing scan times count referenced to set the CPT three times (step feed times the number of 2 times), and 4 times The determination of the step feed position (each processing scan start position) in the case of (3 times) will be described.

【0062】図12は、加工走査回数が3回(ステップ
送り回数が2回)の場合の説明に供される図である。こ
の場合、まず、ワーク2の外方湾曲円弧211の一方の
終端211bと実線で示す工具1の内方湾曲円弧51の
工具先端1b側の終端51bとが接点Eで各接線ベクト
ルが一致するように配する。この位置関係で工具1を母
線的方向(紙面と直交する方向)Qに移動してワーク2
の部分湾曲面215a(図13参照)を加工する。この
ように複合Rカッター1では、加工面に対して面加工を
行うことができる。
[0062] Figure 12 is a diagram number processing scan times is subjected to the description of the case of three times (step feed times the number of 2 times). In this case, first, one end 211b of the outwardly curved arc 211 of the workpiece 2 and the end 51b of the inwardly curved arc 51 of the tool 1 shown by a solid line on the tool tip 1b side are at the contact point E and the respective tangent vectors coincide. To distribute. With this positional relationship, the tool 1 is moved in the generatrix direction (direction orthogonal to the paper surface) Q to
Of the partial curved surface 215a (see FIG. 13). Thus, in the composite R cutter 1, surface processing can be performed on the processing surface.

【0063】次に、ワーク2の円弧211の中央部21
1c(中心角εの2等分線Lと円弧211との交点)と
工具1の円弧51の中央部51c{円弧51と中心角δ
(図3参照)の2等分線Lとの交点}とが接点Gcで各
法線ベクトルが一致する位置関係まで工具1を矢印P方
向にステップ送りする。その位置関係、すなわち、一点
鎖線で示す工具1とワーク2との位置関係で工具1を母
線的方向Qに移動して部分湾曲面215aに隣接する中
央の部分湾曲面215b(図13参照)を加工する。
Next, the central portion 21 of the circular arc 211 of the workpiece 2
1c (the intersection of the bisector L of the central angle ε with the arc 211) and the central portion 51c of the arc 51 of the tool 1 {the arc 51 and the central angle δ
The tool 1 is step-moved in the direction of the arrow P to a positional relationship where each normal vector coincides with a point of intersection Gc with the bisector L of FIG. 3 (see FIG. 3). The tool 1 is moved in the generatrix direction Q in accordance with the positional relationship, that is, the positional relationship between the tool 1 and the work 2 indicated by a dashed line, and the central partial curved surface 215b (see FIG. 13) adjacent to the partial curved surface 215a is moved. Process.

【0064】最後に、二点鎖線で示す工具1のように、
ワーク2の円弧211の他方の終端211aと工具1の
円弧51の工具外側(外側R部材53側)の円弧51の
終端51aとが接点Fで各接線ベクトルが一致する位置
関係までステップ送りし、その位置関係で工具1を母線
的方向Qに移動して中央の部分湾曲面215bに隣接す
る残りの部分湾曲面215c(図13参照)を加工す
る。これにより、ワーク2の湾曲面215の全てが加工
される。この場合、加工後の部分湾曲面215aと部分
湾曲面215bとが接する部分及び部分湾曲面215b
と部分湾曲面215cとが接する部分で加工残Δh(図
示していない)が発生する。同様に、図14は、加工走
査回数が4回(ステップ送り回数が3回)の場合の説明
に供される図である。この場合、ワーク2の円弧211
の終端211bと工具1の円弧51の終端51bとが接
点Eで各接線ベクトルが一致する位置関係で工具1を母
線的方向Qに移動して部分湾曲面を形成する。次に、ワ
ーク2の円弧211の3等分点211dと工具1の円弧
51の3等分点51d、ワーク2の円弧211の他の3
等分点211eと工具1の円弧51の他の3等分点51
eとが順次接点G1、G2 でそれぞれの法線ベクトル
が一致するようにステップ送りし、ステップ送りした各
位置関係で母線的方向Qに移動して順次部分湾曲面を加
工し、さらに、ワーク2の円弧211の終端211aと
工具1の円弧51の終端51aとが接点Fで各接線ベク
トルが一致する位置関係までステップ送りし、その位置
関係で工具1を母線的方向Qに移動させて最後の部分湾
曲面を加工することで、湾曲面215の全面を加工する
ようにする。
Finally, like the tool 1 shown by the two-dot chain line,
The other end 211a of the circular arc 211 of the work 2 and the terminal 51a of the circular arc 51 of the tool 1 outside the tool 51 (on the side of the outer R member 53) are step-feeded until the contact point F and the tangent vectors coincide with each other. With the positional relationship, the tool 1 is moved in the generatrix direction Q to machine the remaining partial curved surface 215c (see FIG. 13) adjacent to the central partial curved surface 215b. Thereby, the entire curved surface 215 of the work 2 is processed. In this case, the part where the partially curved surface 215a and the partially curved surface 215b after processing are in contact with each other and the partially curved surface 215b
A machining residue Δh (not shown) occurs in a portion where the and the partially curved surface 215c are in contact with each other. Similarly, FIG. 14 is a diagram number processing scan times is subjected to the description of the case of four times (step feed times the number of 3 times). In this case, the arc 211 of the work 2
The tool 1 is moved in the generatrix direction Q in such a positional relationship that the tangent vector coincides with the ending point 211b of the tool 1 and the ending point 51b of the arc 51 of the tool 1 to form a partially curved surface. Next, the trisection point 211d of the arc 211 of the workpiece 2, the trisection point 51d of the arc 51 of the tool 1, the other three
Equivalent point 211e and other trisector 51 of arc 51 of tool 1
e is sequentially stepped so that the respective normal vectors coincide at the contact points G1 and G2, and moves in the generatrix direction Q in each of the stepped positional relationships to sequentially process the partially curved surface. The terminal 211a of the circular arc 211 and the terminal 51a of the circular arc 51 of the tool 1 are stepped forward until the respective tangent vectors coincide with each other at the contact point F, and the tool 1 is moved in the generatrix direction Q based on the positional relation and the final By processing the partially curved surface, the entire curved surface 215 is processed.

【0065】図12及び図14から理解されるように、
接点GC 、G1 、G2 等の位置は、ワーク2の円弧21
1の中心角をεとし、ステップ送り回数をn(加工走査
回数をm)とするとき、ε/n=ε/(m−1)毎に設
定すればよいことになる。
As understood from FIGS. 12 and 14,
The positions of the contacts G C , G 1 , G 2, etc.
When the central angle of 1 is ε and the number of step feeds is n (the number of processing scans is m), it is only necessary to set ε / n = ε / (m−1).

【0066】ステップS5で決定された円弧方向Pへの
ステップ送り回数が3回、母線的方向Qへの加工走査回
数が4回であるものと仮定して、次に、母線的方向Qで
半径Raが変化する図1に示した湾曲面115を有する
ワーク2に対する5軸NC加工データである工具軌跡デ
ータ、言い換えれば、複合Rカッター1の先端1bの軌
跡データを求める過程について説明する。なお複合Rカ
ッター1の先端1bの軌跡データは、先端位置(先端位
置データともいう。)SPと複合Rカッター1の傾斜角
度(傾斜角度位置データという。)SAとからなる。先
端位置SPと傾斜角度SAとを合わせて先端位置ベクト
ルSVという。先端位置ベクトルSV(図示していな
い)は、SV=SV(SP,SA)で表されるものとす
る。
[0066] Step feeding times the number of the arc direction P determined in step S5 is 3 times, processing the scan times of the generatrix orientation Q
Assuming that the number is four, tool trajectory data, which is 5-axis NC machining data for the workpiece 2 having the curved surface 115 shown in FIG. 1 in which the radius Ra changes in the generatrix direction Q, in other words, For example, a process of obtaining trajectory data of the tip 1b of the composite R cutter 1 will be described. The trajectory data of the tip 1b of the composite R cutter 1 includes a tip position (also referred to as tip position data) SP and a tilt angle (referred to as tilt angle position data) SA of the composite R cutter 1. The tip position SP and the inclination angle SA together are called a tip position vector SV. The tip position vector SV (not shown) is represented by SV = SV (SP, SA).

【0067】この場合、まず、図15に示すように、母
線的線(以下、走査線ともいう。)114の3次元位置
データを読み込む(ステップS6)。そして、この走査
線114を、走査線方向である母線的方向Qにおいて複
数に分割する(ステップS7)。この分割は、等分割で
もよく、走査線114の方向の微分係数が所定以上変わ
る毎等の許容差、あるいは、適当な他のパラメータに基
づいて行う。この分割点毎に複合Rカッター1の先端位
置SP及び傾斜角度SAを変更して、湾曲面115に対
応した加工ができるようにするためである。ここでは、
走査線114上の分割点Paを便宜上、点Pa=Pa0
〜Pa99までの100点とする。
In this case, first, as shown in FIG. 15, the three-dimensional position data of a generatrix line (hereinafter also referred to as a scanning line) 114 is read (step S6). Then, the scanning line 114 is divided into a plurality of parts in the generatrix direction Q which is the scanning line direction (step S7). This division may be an equal division, and is performed based on a tolerance such as each time the derivative in the direction of the scanning line 114 changes by a predetermined amount or more, or another appropriate parameter. This is because the tip position SP and the inclination angle SA of the composite R cutter 1 are changed for each division point so that processing corresponding to the curved surface 115 can be performed. here,
For convenience, the dividing point Pa on the scanning line 114 is represented by a point Pa = Pa 0
And 100 points to ~Pa 99.

【0068】そこで、まず、点Pa0 においての先端位
置ベクトルSV0を求めるために、Pa→Pa0 とおく
(ステップS8)。
Therefore, first, Pa → Pa 0 is set in order to obtain the tip position vector SV0 at the point Pa 0 (step S8).

【0069】次に、点Pa0 で円弧111の接線ベクト
ル301(図16参照)を算出する(ステップS9)。
Next, a tangent vector 301 (see FIG. 16) of the arc 111 is calculated at the point Pa 0 (step S9).

【0070】次いで、図9を参照して説明したように、
点Pa0 での接線ベクトル301に工具1の終端51b
を合わせ、かつ円弧51の接線ベクトルを接線ベクトル
301に合わせる(ステップS10)。
Next, as described with reference to FIG.
End 51b of the tool 1 in tangent vector 301 at point Pa 0
And the tangent vector of the arc 51 to the tangent vector 301 (step S10).

【0071】この状態において、複合Rカッター1の先
端位置ベクトルSVを算出する(ステップS11)。こ
の算出方法については、後述する。
In this state, the tip position vector SV of the composite R cutter 1 is calculated (step S11). This calculation method will be described later.

【0072】次いで、点Paを次の点Pa→Pa+1 (こ
の場合、Pa1 )として(ステップS11)、点Pa+1
がPa99になるまで(ステップS12)、各点Paにお
ける先端位置ベクトルSVを算出する(ステップS9〜
ステップS13)。
[0072] Then, a point to point Pa of the next Pa → P a + 1 (in this case, Pa 1) as (step S11), and the point P a + 1
Is calculated until Pa 99 (Step S12), the tip position vector SV at each point Pa is calculated (Steps S9 to S9).
Step S13).

【0073】走査線114に関して算出したこれらの先
端位置ベクトルSVを結合したものが、走査線114に
係る複合Rカッター1の工具軌跡データになる。
The combination of these tip position vectors SV calculated for the scanning line 114 becomes the tool path data of the composite R cutter 1 related to the scanning line 114.

【0074】次に、走査線151に係る複合Rカッター
1の工具軌跡データを求める(ステップS13)。この
場合には、上述のステップS9における処理を、図14
を参照して説明したように、円弧111の3等分点にお
ける法線ベクトル302(図16をも参照)を求める処
理に変え、上述のステップS10における処理を、求め
た円弧111の3等分点における法線ベクトルと複合R
カッター1の円弧51の3等分点における法線ベクトル
とを合わせる処理に変えて、先端位置ベクトルSVを算
出すればよい(ステップS14)。このようにして走査
線151に係る複合Rカッター1の工具軌跡データを求
めることができる。
Next, tool path data of the composite R cutter 1 relating to the scanning line 151 is obtained (step S13). In this case, the processing in step S9 described above is performed as shown in FIG.
As described with reference to the above, the processing in step S10 described above is changed to the processing for obtaining the normal vector 302 (see also FIG. 16) at the trisection point of the arc 111, and Normal vector at point and compound R
Instead of the process of matching the normal vector at the trisection point of the arc 51 of the cutter 1, the tip position vector SV may be calculated (step S14). In this manner, the tool trajectory data of the composite R cutter 1 relating to the scanning line 151 can be obtained.

【0075】走査線152に係る工具軌跡データの作成
は走査線151に係る工具軌跡データの作成過程と同様
に法線ベクトル303(図16参照)に基づく処理を行
えばよい(ステップS14)。
The tool trajectory data for the scanning line 152 may be created based on the normal vector 303 (see FIG. 16) in the same manner as the tool trajectory data creation process for the scanning line 151 (step S14).

【0076】走査線113に係る工具軌跡データの作成
は走査線114に係る工具軌跡データの作成過程と同様
に接線ベクトル304(図16参照)に基づく処理を行
えばよい(ステップS15)。
The tool trajectory data for the scanning line 113 can be created by performing a process based on the tangent vector 304 (see FIG. 16) as in the process of creating the tool trajectory data for the scanning line 114 (step S15).

【0077】一般的に、ワークの外方湾曲円弧の両終端
側の走査線に係る工具軌跡データを求める際には、ワー
クと工具の接線ベクトルに基づく処理を行い、ワークの
円弧方向の分割点を通る走査線に係る工具軌跡データを
求める際には、ワークと工具の法線ベクトルに基づく処
理を行えばよい。
Generally, when obtaining tool trajectory data relating to scanning lines on both ends of an outwardly curved arc of a work, processing based on a tangent vector between the work and the tool is performed, and a dividing point in the arc direction of the work is obtained. In order to obtain tool trajectory data for a scanning line passing through, processing based on a normal vector of a workpiece and a tool may be performed.

【0078】図17は、先端位置ベクトルSV(図示し
ていない)の算出方法の説明に供される図である。
FIG. 17 is a diagram for explaining a method of calculating the tip position vector SV (not shown).

【0079】接点G2 で工具1とワーク2の各法線ベク
トルが一致した状態で接している場合に、工具1の先端
1bの位置SPを求めることを考える。
When the tool G and the workpiece 2 are in contact with each other at the contact point G 2 with their normal vectors being coincident, the position SP of the tip 1 b of the tool 1 will be considered.

【0080】接点G2 の座標は、例えば、走査線152
(図16参照)上の座標であるからこれはワーク2と工
具1との分割点における法線ベクトルを合わせることに
よりすでに求められている。そうすると、先端1bの位
置SPの座標は、先端1bから分割線Lに対して垂線を
引いたときの分割線L上の長さdyと垂線の長さdx分
だけ接点G2 の位置からオフセットした位置とすればよ
いことが分かる。また、工具1に係る傾斜角度SAは、
工具1の軸線1CLと分割線Lとのなす角度である。 図
17において、まず、以下の(4)式〜(7)式が成り
立つことが容易に理解される。
The coordinates of the contact point G 2 are, for example,
(See FIG. 16) Since these are the coordinates above, they have already been obtained by matching the normal vectors at the division points between the work 2 and the tool 1. Then, the coordinates of the position SP of the tip 1b, offset from the position of the length dx amount corresponding contact G 2 of the length dy and the perpendicular on the dividing line L when minus perpendicular line dividing line L from the tip 1b It can be seen that the position should be set. Further, the inclination angle SA of the tool 1 is:
The angle between the axis 1 CL of the tool 1 and the dividing line L. In FIG. 17, it is easily understood that the following equations (4) to (7) hold.

【0081】 cy=(Rt+Rc)sinω1 −Rt …(4) cx=(Rt+Rc)cosω1 …(5) ω=arctan(cx/cy) …(6) cd=(cx2 +cy2 ) …(7) ステップ送り回数をn回とすると、接点G2 に関して傾
斜角度SAの錯角daは(8)式で求められる。
Cy = (Rt + Rc) sin ω 1 −Rt (4) cx = (Rt + Rc) cos ω 1 (5) ω = arctan (cx / cy) (6) cd = (cx 2 + cy 2 ) (7) ) When the step feed count is n times, parakeratosis da tilt angle SA with respect to the contact G 2 is obtained by equation (8).

【0082】 da=(90−ω1 )/n …(8) したがって、オフセットさせるべき長さdx、dyは、
それぞれ、(9)式及び(10)式で求めることができ
る。
Da = (90−ω 1 ) / n (8) Therefore, the lengths dx and dy to be offset are:
They can be obtained by equations (9) and (10), respectively.

【0083】 dx=cd・sin(ω−da) …(9) dy=Rc−cd・cos(ω−da) …(10) SA=daであることはいうまでもない。Dx = cd · sin (ω−da) (9) dy = Rc−cd · cos (ω−da) (10) It goes without saying that SA = da.

【0084】同様にして、他の接点G1 、E、Fについ
てもオフセットさせるべき長さdx、dyと傾斜角度S
Aを求めることができる。
Similarly, the lengths dx and dy to be offset and the inclination angle S for the other contact points G 1 , E and F are also set.
A can be obtained.

【0085】このようにして、母線的方向Q上の各分割
点Pa0 、Pa1 、…、Pa99における工具1の先端1
bの座標Dpを求め、これらを連結したデータを保存す
ることで、走査線毎の工具軌跡データが作成され、これ
らが5軸NCデータN5 としてデータベース26に格納
される。作成された5軸NCデータN5 を図2に示した
5軸のヘッド11を有する5軸NC工作機械を構成する
演算制御部(図示していない)に供給することで、その
5軸NC工作機械を構成するサーボ機構(図示していな
い)が動作し、送り機構(図示していない)を介して5
軸のヘッド11が所望の動作、例えば、プレス金型の外
方湾曲円弧からなる湾曲面を部分湾曲面毎に切削乃至研
削することができる。
[0085] In this way, each division point Pa 0, Pa 1 on the bus orientation Q, ..., the tip 1 of the tool 1 in Pa 99
b obtains a coordinate Dp of, storing the data in which the these, tool path data for each scanning line are created, it is stored in the database 26 as a 5-axis NC data N 5. The created 5-axis NC data N 5 is supplied to an arithmetic control unit (not shown) constituting a 5-axis NC machine tool having the 5-axis head 11 shown in FIG. A servo mechanism (not shown) constituting the machine operates, and the servo mechanism (not shown) is turned on by a feed mechanism (not shown).
The shaft head 11 can perform a desired operation, for example, cutting or grinding a curved surface formed of an outwardly curved arc of a press die for each partial curved surface.

【0086】なお、5軸NC工作機械を構成する演算制
御部に5軸NCデータN5 を供給する前に、NCデータ
作成システム21において、5軸NCデータN5 に基づ
く工具1の先端位置ベクトル軌跡を図形処理し、ワーク
2とともにディスプレイ31上に表示させることで、ワ
ーク2を実際に研削乃至切削する前にシミュレーション
を行うようにすることも可能である。当該シミュレーシ
ョンにより先端位置1bの軌跡を修正するようにしても
よい。
Before supplying the 5-axis NC data N 5 to the arithmetic control unit constituting the 5-axis NC machine tool, the NC data creation system 21 uses the tip position vector of the tool 1 based on the 5-axis NC data N 5. By processing the trajectory graphically and displaying it on the display 31 together with the work 2, it is also possible to perform a simulation before actually grinding or cutting the work 2. The trajectory of the tip position 1b may be corrected by the simulation.

【0087】このように、上述の実施例によれば、複合
Rカッター1で湾曲面115を有するワーク2を加工す
る際の工具軌跡データを容易に作成することができる。
言い換えれば、5軸NC工作機械用の5軸NCデータN
5 を容易に作成することができる。また、部分湾曲面毎
に加工が行えるので、加工時間の短縮化が図れ、かつ加
工面の面精度を向上でき、その上、作業者による仕上げ
手作業の負担を大幅に軽減することができる。
As described above, according to the above-described embodiment, it is possible to easily create the tool trajectory data when processing the work 2 having the curved surface 115 by the composite R cutter 1.
In other words, 5-axis NC data N for 5-axis NC machine tool
5 can be easily created. Further, since machining can be performed for each partially curved surface, the machining time can be reduced, the surface accuracy of the machined surface can be improved, and the burden of finishing work by the operator can be greatly reduced.

【0088】なお、この発明は上述の実施例に限らず、
この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り
うることは勿論である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment.
It goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0089】[0089]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ワークの外方湾曲面を、この外方湾曲面の円弧の半
径より半径の大きい円弧の内方湾曲面を有する回転加工
工具で切削乃至研削(荒削りから研磨までを含む。)す
る際、ワークの円弧方向の設定許容加工残高さとワーク
の外方湾曲円弧の長さと工具の内方湾曲円弧の長さとか
らワークの母線的方向への移動加工回数(ワークの外方
湾曲円弧方向へのステップ送り回数+1回)を決定し、
決定した母線的方向への移動加工回数によりワークを加
工するようにしている。ワークを加工する際の適切かつ
重要な指標である加工残高さとの関係で加工走査回数
(ステップ送り回数)を決定しているので、加工時間・
加工精度等、加工結果の見通しのよい加工方法が達成で
きるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, an outwardly curved surface of a workpiece is formed by a rotary working tool having an arc-shaped inwardly curved surface having a radius larger than the radius of the arc of the outwardly curved surface. When performing cutting or grinding (including from roughing to polishing), set the allowable processing balance in the arc direction of the work, the length of the outwardly curved arc of the work, and the length of the inwardly curved arc of the tool in the generatrix direction of the work. Is determined (the number of step feeds in the direction of the outwardly curved arc of the work + 1).
The workpiece is machined according to the determined number of times of movement in the generatrix direction. Since the number of processing scans (the number of step feeds) is determined in relation to the processing balance, which is an appropriate and important index when processing a workpiece, the processing time and
The effect is obtained that a processing method with good visibility of the processing result such as processing accuracy can be achieved.

【0090】また、この発明によれば、ワークの一方の
円弧終端に工具の一方の円弧終端を合わせた状態で母線
的方向へ工具を移動して部分湾曲面の加工を行い、次
に、ワークの円弧をステップ送り回数で除した円弧上の
等分点と工具の円弧をステップ送り回数で除した円弧上
等分点とを順次合わせるように円弧方向にステップ送
りし、各ステップ送り毎に母線的方向へ工具を移動して
順次隣り合う部分湾曲面の加工を行い、最後に、ワーク
の他方の円弧終端と工具の他方の円弧終端とを合わせた
状態で母線的方向へ工具を移動してワークの全湾曲面を
加工するようにしている。
Further, according to the present invention, the tool is moved in the generatrix direction with the one arc end of the tool aligned with the one arc end of the work to machine the partially curved surface. Equivalent point on the arc divided by the number of step feeds and the arc of the tool divided by the number of step feeds
Stepwise in the direction of the arc so as to sequentially match the equidistant points of the workpiece, move the tool in the direction of the generatrix for each step feed, and sequentially process the partially curved surfaces that are adjacent to each other. The tool is moved in the generatrix direction with the end and the other arc end of the tool aligned to machine the entire curved surface of the work.

【0091】この場合、ワーク外方湾曲面を、回転する
工具の内方湾曲面、すなわち、周速の速い面で切削乃至
研削することが可能となるので、加工面精度を上げるこ
とができるという効果が達成される。加工を面毎に行っ
ているので、加工時間を短くすることができるという効
果も併せて達成される。
In this case, it is possible to cut or grind the outward curved surface of the workpiece on the inwardly curved surface of the rotating tool, that is, a surface having a high peripheral speed. The effect is achieved. Since the processing is performed for each surface, the effect that the processing time can be shortened is also achieved.

【0092】また、この発明によれば、ワークの外方湾
曲面の母線的方向に凹凸(接線の傾きが連続的に変わる
程度の凹凸)があるとき、すなわち、母線的線が直線で
はなく滑らかな曲線であるとき、あるいは直線であって
も隣り合う母線的方向が平行線とはならないとき(母線
的方向への移動中に軸を旋回する必要があるとき)等に
工具の各母線的方向への移動経路を求める際、前記ワー
クの前記各母線的方向の長さを所定長さ毎に分割し、各
分割点における前記工具と前記ワークとの前記接する位
置関係から前記工具の先端位置を求め、求めた前記工具
の前記各分割点における前記先端位置を連続的に接続し
た経路にしている。
Further, according to the present invention, when there are irregularities in the generatrix direction of the outwardly curved surface of the workpiece (irregularities such that the inclination of the tangent changes continuously), that is, the generatrix lines are not straight but smooth. When the curve is a simple curve, or even if it is a straight line, the adjacent genera direction is not a parallel line (when it is necessary to turn the axis while moving in the genera direction), the respective genera direction of the tool When determining the movement path to the work, the length of each of the workpieces in the generatrix direction is divided for each predetermined length, and the tip position of the tool is determined from the positional relationship between the tool and the work at each division point. The determined and determined end positions of the tool at each of the division points are continuously connected.

【0093】このようにすれば、母線的方向への移動が
5軸NC工作機械の旋回を伴う移動であっても、加工経
路、すなわち、5軸NCデータを、自動的に、したがっ
て、容易に作成することができるという効果が達成され
る。
In this way, even if the movement in the generatrix direction involves the rotation of the 5-axis NC machine tool, the machining path, that is, the 5-axis NC data is automatically and therefore easily converted. The effect of being able to create is achieved.

【0094】この発明は、自動車等の滑らかな湾曲面を
有する外板を製作するためのプレス金型(ワーク)の作
成に適用して好適である。
The present invention is suitable for application to the production of a press die (work) for producing an outer plate having a smooth curved surface such as an automobile.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】5軸NC工作機械で加工される湾曲面を有する
ワークの説明に供される図である。
FIG. 1 is a diagram provided for describing a work having a curved surface processed by a 5-axis NC machine tool.

【図2】この発明が適用される5軸NC工作機械のヘッ
ドを含む部分の構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a part including a head of a five-axis NC machine tool to which the present invention is applied.

【図3】図2例の5軸NC工作機械に装着される複合R
カッターの構成を示す図である。
3 is a composite R mounted on the 5-axis NC machine tool shown in FIG. 2;
It is a figure showing composition of a cutter.

【図4】この発明の一実施例に係る5軸NCデータシス
テムの構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a 5-axis NC data system according to one embodiment of the present invention.

【図5】図4中のNCデータ作成部で主に行われる処理
を表すフローチャート(1/2)である。
FIG. 5 is a flowchart (1/2) illustrating a process mainly performed by an NC data creation unit in FIG. 4;

【図6】図4中のNCデータ作成部で主に行われる処理
を表すフローチャート(2/2)である。
FIG. 6 is a flowchart (2/2) showing a process mainly performed by the NC data creating unit in FIG. 4;

【図7】実施例の動作説明に供される湾曲面を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a curved surface used for explaining the operation of the embodiment.

【図8】複合Rカッターによるワークに対するオーバー
カットの説明に供される図である。
FIG. 8 is a diagram provided for describing overcut of a work by a composite R cutter.

【図9】複合Rカッターを1回ステップ送りしてワーク
を紙面と直交する方向に加工する動作の説明に供される
図である。
FIG. 9 is a diagram provided to explain an operation of processing the work in a direction orthogonal to the paper surface by step-feeding the composite R cutter once.

【図10】図9例の場合における加工残高さの説明に供
される図である。
FIG. 10 is a diagram provided for explaining a processing balance in the case of FIG. 9;

【図11】NCデータ作成部のメモリに設定される加工
走査回数設定テーブルの例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a machining scan number setting table set in a memory of an NC data creating unit.

【図12】複合Rカッターを2回ステップ送りしてワー
クを紙面と直交する方向に加工する動作の説明に供され
る図である。
FIG. 12 is a diagram provided to explain an operation of processing a workpiece in a direction orthogonal to the paper surface by step-feeding the composite R cutter twice.

【図13】図12例の場合における部分湾曲面の加工順
序の説明に供される図である。
13 is a diagram which is used for describing the processing order of the partially curved surface in the case of the example of FIG. 12;

【図14】複合Rカッターを2回ステップ送りしてワー
クを紙面と直交する方向に加工する動作の説明に供され
る図である。
FIG. 14 is a diagram provided to explain an operation of processing a workpiece in a direction orthogonal to the paper surface by step-feeding the composite R cutter twice.

【図15】母線的線の分割の説明に供される図である。FIG. 15 is a diagram provided for describing division of a generatrices line;

【図16】湾曲面上の接線ベクトルと法線ベクトル等の
説明に供される図である。
FIG. 16 is a diagram provided for explanation of a tangent vector and a normal vector on a curved surface;

【図17】ワークと工具の接点位置座標から工具の先端
座標を算出する説明に供される図である。
FIG. 17 is a diagram which is used for describing the calculation of the tip coordinates of the tool from the coordinates of the contact position between the workpiece and the tool.

【図18】ワークを3軸NC工作機械のボールエンドミ
ルで加工する際の説明に供される図である。
FIG. 18 is a diagram which is provided for explanation when processing a workpiece with a ball end mill of a three-axis NC machine tool.

【図19】ワークを従来の技術が適用された5軸NC工
作機械のボールエンドミルで加工する際の説明に供され
る図である。
FIG. 19 is a diagram provided for explanation when processing a workpiece with a ball end mill of a 5-axis NC machine tool to which a conventional technique is applied.

【図20】図18例の3軸NC工作機械によりワークを
加工した場合における加工残等の説明に供される図であ
る。
FIG. 20 is a diagram which is provided for explaining remaining machining and the like when a workpiece is machined by the three-axis NC machine tool of the example of FIG. 18;

【図21】図19例の5軸NC工作機械によりワークを
加工した場合における加工残等の説明に供される図であ
る。
FIG. 21 is a diagram which is used for explaining remaining machining and the like when a workpiece is machined by the 5-axis NC machine tool of the example of FIG. 19;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…工具(複合Rカッター) 2…ワーク 11…ヘッド 21…NCデー
タ作成システム 22…NCデータ作成部 115、215
…湾曲面 ε…ワークの凸円弧部の中心角 δ…工具の凹円
弧部の中心角 Δh…加工残高さ CPT…加工走
査回数設定テーブル N5 …5軸NCデータ P…円弧方向
(ステップ送り方向) Q…母線的方向 Ra…ワークの
凸円弧部の半径 Rc…工具の凹円弧部の半径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Tool (composite R cutter) 2 ... Work 11 ... Head 21 ... NC data creation system 22 ... NC data creation part 115, 215
…… Curved surface ε… Central angle of convex arc part of work δ… Central angle of concave arc part of tool Δh… Working balance CPT… Working scan frequency setting table N 5 … 5 axis NC data P… Circular direction (step feed direction) ) Q: Generic line direction Ra: Radius of convex arc part of work Rc: Radius of concave arc part of tool

フロントページの続き (72)発明者 矢島 幸雄 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダ エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 小石 俊夫 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−96447(JP,A) 特開 平6−266429(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 15/00 - 15/28 G05B 19/18 - 19/46 Continuation of the front page (72) Inventor Yukio Yajima 1-10-1 Shinsayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Toshio Koishi 1-10-1 Shin-Sayama, Sayama-shi, Saitama Honda Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-5-96447 (JP, A) JP-A-6-266429 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23Q 15/00-15 / 28 G05B 19/18-19/46

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内方に湾曲する円弧形状の切刃を有する回
転加工工具によりワークの外方に湾曲する面を切削乃至
研削する際、前記工具を前記ワークの母線的方向に移動
して部分湾曲面を加工し、次いで、前記工具を前記母線
的方向に略直交する円弧方向にステップ送りし、そのス
テップ送りした位置で再び前記工具を前記母線的方向に
移動して前記部分湾曲面に隣接する部分湾曲面を加工
し、これらの工程を繰り返して前記ワークの外方湾曲面
全面を加工するようにした5軸NC工作機械による加工
方法において、 前記工具の前記内方湾曲円弧の半径が、前記ワークの前
記外方湾曲円弧の半径以上となる工具を選択する過程
と、 前記ワークの前記外方湾曲円弧の長さと前記工具の前記
内方湾曲円弧の長さと前記ワークの前記円弧方向の許容
加工残高さとに基づいて、前記ステップ送り回数を決定
する過程と、 前記決定したステップ送り回数で前記ワークを加工する
加工過程とからなることを特徴とする5軸NC工作機械
による加工方法。
When cutting or grinding an outwardly curved surface of a work with a rotary processing tool having an inwardly curved arc-shaped cutting edge, the tool is moved in a generatrix direction of the work to partially cut the surface. Machining a curved surface, and then step-feeding the tool in an arc direction substantially orthogonal to the generatrix direction, moving the tool again in the generatrix direction at the position of the step feed, and adjoining the partial curved surface. In a machining method using a 5-axis NC machine tool, which processes a partially curved surface to be processed and repeats these steps to machine the entire outer curved surface of the workpiece, a radius of the inwardly curved arc of the tool is: Selecting a tool having a radius equal to or greater than the radius of the outwardly curved arc of the work; and allowing the length of the outwardly curved arc of the work, the length of the inwardly curved arc of the tool, and the direction of the arc of the work. Based on Engineering balance ri, and determining the step feed count, five-axis NC machine tool according to a processing method characterized by comprising a processing step of processing the workpiece at step feed count of the determined.
【請求項2】前記加工過程は、決定したステップ送り回
数が1回のときには、まず、前記ワークの前記外方湾曲
円弧の一方の終端部と前記工具の前記内方湾曲円弧の工
具外側終端部とが接する位置関係で前記工具を前記母線
的方向に移動させて部分湾曲面を加工し、次に、前記ワ
ークの前記内方湾曲円弧の他方の終端部と前記工具の内
方湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位置関係まで
ステップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母線的
方向に移動して残りの部分湾曲面を加工することで外方
湾曲面全面を加工し、 決定したステップ送り回数が2回のときには、まず、前
記ワークの前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前記工具
の前記内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接する位置関
係で前記工具を前記母線的方向に移動して部分湾曲面を
加工し、次に、前記ワークの前記外方湾曲円弧の中央部
と前記工具の前記内方湾曲円弧の中央部とが接する位置
関係までステップ送りし、その位置関係で前記工具を前
記母線的方向に移動させて中央の部分湾曲面を加工し、
さらに、前記ワークの外方湾曲円弧の他方の終端部と前
記工具の前記内方湾曲円弧の工具先端側終端部とが接す
る位置関係までステップ送りし、その位置関係で前記工
具を前記母線的方向に移動して残りの部分湾曲面を加工
することで外方湾曲面全面を加工し、 決定したステップ送り回数が以上のときには、ま
ず、前記ワークの前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前
記工具の内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接する位置
関係で前記工具を前記母線的方向に移動させて部分湾曲
面を加工し、次に、前記ワークの前記外方湾曲円弧を前
記ステップ送り回数で除した前記外方湾曲円弧上の等分
点と前記工具の内方湾曲円弧を前記ステップ送り回数で
除した前記内方湾曲円弧上の等分点とが順次接する位置
関係まで順次ステップ送りし、ステップ送りした各位置
関係で前記工具を母線的方向に移動させて順次部分湾曲
面を加工し、さらに、前記ワークの前記外方湾曲円弧の
他方の終端部と前記工具の内方湾曲円弧の工具先端側終
端部とが接する位置関係までステップ送りし、その位置
関係で前記工具を前記母線的方向に移動させて最後の部
分湾曲面を加工することで外方湾曲面全面を加工するこ
とを特徴とする請求項1記載の5軸NC工作機械による
加工方法。
2. The method according to claim 1, wherein when the determined number of step feeds is one, first, one end of the outwardly curved arc of the workpiece and a tool outer end of the inwardly curved arc of the tool. The tool is moved in the generatrix direction in a positional relationship where the tool is in contact with the workpiece to machine a partially curved surface, and then the other end of the inwardly curved arc of the work and the tool of the inwardly curved arc of the tool are processed. By step-feeding to the positional relationship where the distal end portion contacts, the tool is moved in the generatrix direction in accordance with the positional relationship and the remaining partial curved surface is machined to process the entire outer curved surface, and is determined. When the number of step feeds is two, first, the tool is connected to the bus-line in a positional relationship where one end of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool outer end of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other. Move in the direction and partially curve Machining a surface, and then step-feeding to a positional relationship where the central portion of the outwardly curved arc of the workpiece and the central portion of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other. In the target direction to process the central partial curved surface,
Further, the workpiece is step-feeded to a positional relationship where the other end portion of the outwardly curved arc of the work and the tool distal end portion of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other, and the tool is moved in the bus direction in the positional relationship. When the determined number of step feeds is three or more , first, one end of the outwardly curved arc of the workpiece is processed by processing the remaining curved surface to process the remaining partially curved surface. said the tool in a positional relationship where the inner curved arc of the tool outer end portion of the tool is in contact moves in the generatrix orientation and processing the partially curved surface, then, before the outer curved arc of the work
The equidistant points on the outwardly curved arc divided by the number of step feeds and the inwardly curved arc of the tool are calculated by the number of step feeds.
Stepwise until the divided points on the inwardly curved arc are successively in contact with each other, and sequentially move the tool in the generatrix direction at each of the stepwise positional relationships to sequentially machine the partially curved surface, and Step-feeding to a positional relationship where the other end of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool distal end of the inwardly curved arc of the tool are in contact, and the tool is moved in the generatrix direction in that positional relationship. 2. The machining method according to claim 1, wherein the entire outer curved surface is machined by moving and machining the last partially curved surface.
【請求項3】前記加工過程は、決定したステップ送り回
数が1回のときには、まず、前記ワークの前記外方湾曲
円弧の一方の終端部と前記工具の前記内方湾曲円弧の工
具先端側終端部とが接する位置関係で前記工具を前記母
線的方向に移動させて部分湾曲面を加工し、次に、前記
ワークの前記内方湾曲円弧の他方の終端部と前記工具の
内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接する位置関係まで
ステップ送りし、その位置関係で前記工具を前記母線的
方向に移動して残りの部分湾曲面を加工することで外方
湾曲面全面を加工し、 決定したステップ送り回数が2回のときには、まず、前
記ワークの前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前記工具
の前記内方湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位置
関係で前記工具を前記母線的方向に移動して部分湾曲面
を加工し、次に、前記ワークの前記外方湾曲円弧の中央
部と前記工具の前記内方湾曲円弧の中央部とが接する位
置関係までステップ送りし、その位置関係で前記工具を
前記母線的方向に移動させて中央の部分湾曲面を加工
し、さらに、前記ワークの外方湾曲円弧の他方の終端部
と前記工具の前記内方湾曲円弧の工具外側終端部とが接
する位置関係までステップ送りし、その位置関係で前記
工具を前記母線的方向に移動して残りの部分湾曲面を加
工することで外方湾曲面全面を加工し、 決定したステップ送り回数が以上のときには、ま
ず、前記ワークの前記外方湾曲円弧の一方の終端部と前
記工具の内方湾曲円弧の工具先端側終端部とが接する位
置関係で前記工具を前記母線的方向に移動させて部分湾
曲面を加工し、次に、前記ワークの前記外方湾曲円弧
前記ステップ送り回数で除した前記外方湾曲円弧上の
分点と前記工具の内方湾曲円弧を前記ステップ送り回数
で除した前記内方湾曲円弧上の等分点とが順次接する位
置関係まで順次ステップ送りし、ステップ送りした各位
置関係で前記工具を母線的方向に移動させて順次部分湾
曲面を加工し、さらに、前記ワークの前記外方湾曲円弧
の他方の終端部と前記工具の内方湾曲円弧の工具外側終
端部とが接する位置関係までステップ送りし、その位置
関係で前記工具を前記母線的方向に移動させて最後の部
分湾曲面を加工することで外方湾曲面全面を加工するこ
とを特徴とする請求項1記載の5軸NC工作機械による
加工方法。
3. In the machining step, when the determined number of step feeds is one, first, one end portion of the outwardly curved arc of the workpiece and a tool tip end of the inwardly curved arc of the tool. The tool is moved in the generatrix direction in a positional relationship where the part is in contact with the workpiece to machine a partially curved surface, and then the other end of the inwardly curved arc of the work and the inwardly curved arc of the tool are processed. By step-feeding to the positional relationship where the outer end portion of the tool is in contact with the tool, the tool is moved in the generatrix direction in the positional relationship and the remaining curved surface is machined to process the entire outer curved surface. When the number of step feeds is two, first, the tool is connected to the bus bar in a positional relationship in which one end of the outwardly curved arc of the workpiece is in contact with a tool tip end of the inwardly curved arc of the tool. Move to the target bay A curved surface is machined, and then step-feeding is performed to a positional relationship where the central portion of the outwardly curved arc of the workpiece and the central portion of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other, and the tool is connected to the bus with the positional relationship. Moving the workpiece in the target direction to process the central partial curved surface, and further step until the other end of the outwardly curved arc of the work contacts the outer end of the tool of the inwardly curved arc of the tool. Feed, the tool is moved in the generatrix direction in the positional relationship, and the entire outer curved surface is machined by machining the remaining partial curved surface. When the determined number of step feeds is three or more , first, Processing the partially curved surface by moving the tool in the generascopic direction in a positional relationship where one end of the outwardly curved arc of the workpiece and the tool distal end of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other. And then the work Said outer curved arc
The dividing point on the outwardly curved arc divided by the number of step feeds and the inwardly curved arc of the tool are divided by the number of step feeds.
The stepwise feeding is sequentially performed until the equidistant points on the inwardly curved arc divided by the above are sequentially in contact with each other, and the tool is moved in the generatrix direction at each of the stepped positional relationships to sequentially machine the partially curved surface, Further, the workpiece is step-fed to a positional relationship where the other end of the outwardly curved arc of the workpiece and the outer end of the tool of the inwardly curved arc of the tool are in contact with each other, and the tool is moved in the generatrix direction in the positional relationship. 2. The machining method according to claim 1, wherein the entire outer curved surface is machined by moving and machining the last partially curved surface.
【請求項4】前記工具の前記各母線的方向への移動経路
は、前記ワークの前記各母線的方向の長さを所定長さ毎
に分割し、各分割点における前記工具と前記ワークとの
前記接する位置関係から前記工具の先端位置を求め、求
めた前記各分割点における前記工具の先端位置を連続的
に接続した経路とすることを特徴とする請求項1〜3の
いずれか1項に記載の5軸NC工作機械による加工方
法。
4. The moving path of the tool in each of the generatrix directions divides the length of the workpiece in the generatrix direction by a predetermined length, and separates the tool from the workpiece at each division point. The tip position of the tool is determined from the contacting positional relationship, and the determined tip position of the tool at each of the division points is a path that is continuously connected, according to any one of claims 1 to 3, wherein A machining method using the 5-axis NC machine tool described in the above.
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