JP3631593B2

JP3631593B2 - Cutter path setting method

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Publication number: JP3631593B2
Application number: JP22384097A
Authority: JP
Inventors: 政秋今成; 幸治深津; 隆史鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: JPH1165631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自由曲面で構成されるワークをカッタにより切削して加工する主要な型式に、ワークをカッタで走査する走査線型と、カッタを一平面上でループ状のパスに沿って移動させることを互いに平行な複数の平面について繰り返す等高線型とが存在する。
【０００３】
特開平８−１２３５２６号公報には、等高線型加工に使用されるカッタパスを設定する方法が記載されている。この従来方法は、複数の基準パスを設定するとともに、互いに隣接した２つの基準パス間に少なくとも一つの補助パスを設定するものである。
【０００４】
具体的には、この従来方法は、複数の基準パスを、ｘｙｚ座標空間においてｚ方向に等ピッチｐで並んだ互いに平行な複数のｘｙ平面にそれぞれ含まれるように設定する基準パス設定工程を含んでいる。等ピッチｐは、ユーザにより加工残り部の高さの許容値が指定されれば、その指定値を考慮して自動的に設定される。
【０００５】
この従来方法はさらに、設定された複数の基準パスのうち互いに隣接した２つの基準パスであってｘｙ平面に投影した場合の距離ｄが規定値以上であるものの間に、少なくとも一つの補助パスを設定する補助パス設定工程を含んでいる。この補助パス設定工程は、基準パスオフセット工程と、目標加工表面オフセット工程と、オフセット基準パス投影工程とを含んでいる。
「基準パスオフセット工程」は、互いに隣接した２つの基準パスＬ１，Ｌ２（前記公報におけると同じ符号）のうちの一方の基準パスＬ２をｘｙ平面に平行な方向であって他方の基準パスＬ１に接近する方向に規定ピッチｐ１だけオフセットさせることを少なくとも１回繰り返すことにより、少なくとも一つのオフセット基準パスＫ１，Ｋ２を取得する。
「目標加工表面オフセット工程」は、ワークの目標加工表面をカッタのアプローチ側に、互いに隣接した２つの基準パスＬ１，Ｌ２を通過するようにオフセットさせることにより、オフセット目標加工表面を取得する。
「オフセット基準パス投影工程」は、その取得されたオフセット目標加工表面に上記取得された少なくとも一つのオフセット基準パスＫ１，Ｋ２を投影することにより、少なくとも一つの補助パスＬ１１，Ｌ１２を設定する。オフセット基準パスＫの数は、互いに隣接した２つの基準パスＬ間の上記距離ｄに応じて決まり、補助パスの数は、オフセット基準パスＫの数と一致する。
【０００６】
この従来方法はさらに、設定された各補助パスから不必要部を除去する補助パス不必要部除去工程を含んでいる。この補助パス不必要部除去工程は、距離取得工程と、除去工程とを含んでいる。
「距離取得工程」は、各補助パスを構成する複数の線状の要素の各々（以下、「対象要素」という）につき、その補助パスに隣接した他の補助パスを構成する複数の要素のうち対象要素に対応するもの（以下、「対応要素」という）との距離を取得する。
具体的には、「距離取得工程」は、一対の基準パスＬ１，Ｌ２間に設定された複数の補助パスＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３のうち最も一端側に位置する第１補助パスＬ１１の直ぐ他端側に位置する第２補助パスＬ１２を構成する複数の要素の各々を対象要素として、第１補助パスＬ１１を構成する複数の要素のうち対象要素に対応する第１の対応要素との間の距離を第１距離として取得する一方、第２補助パスＬ１２の直ぐ他端側に位置する第３補助パスＬ１３を構成する複数の要素のうち対象要素に対応する第２の対応要素との間の距離を第２距離として取得し、さらに、その対象要素につき、その対象要素について取得された第１距離と第２距離との和を合計距離として取得する。第１距離および第２距離はいずれもｘｙｚ座標空間内で取得される。
【０００７】
一方、「除去工程」は、対応要素との間で取得された合計距離が前記等ピッチｐ以下である少なくとも一つの対象要素のうち一定の条件を満たすものを不必要部として当該補助パスから除去する。その一定の条件とは、オフセット目標加工表面の、対象要素の位置における第１法線の角度と、対応要素の位置における第２法線の角度との差が規定値以下であることである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果】
この従来方法においては、上記の説明から明らかなように、複数の基準パスがそれぞれ位置させられるｘｙ平面（以下、「基準移動面」という）間の距離が、その位置を問わず、すべて等ピッチｐとされる。ここに、等ピッチｐは、ｚ軸方向における寸法を表しており、これに対して、ワーク目標加工表面の各部位における加工残り部の高さは、ワーク目標加工表面の各部位における法線のｚ軸に対する角度によって変化する。そのため、基準移動面間距離を等ピッチｐに設定したからといって、必ずしも加工残り部の高さが等ピッチｐとなるわけではない。よって、この従来方法では、基準移動面間距離を、ワーク目標加工表面上の各部位における加工残り部の高さを十分に考慮して設定することができない。そのため、この従来方法では、加工上不必要な基準パスが発生したり、加工上必要な基準パスが発生しない可能性がある。
【０００９】
また、この従来方法においては、上記の説明から明らかなように、補助パスが、それに隣接した基準パスを利用し、その基準パスを移動させたり変形したりすることによって設定され、補助パスが位置させられるべきｘｙ平面（以下、「補助移動面」という）を利用し、その補助移動面から外れないように設定されるようにはなっていない。そのため、この従来方法では、オフセット目標加工表面の形状により、補助パスを構成する複数の要素の中に補助移動面から外れた要素が発生してしまい、カッタを補助パスに沿って移動させた際にカッタの位置がカッタ軸方向（ｚ軸に平行な方向）に変位してしまう可能性がある。一方、この従来方法が採用している等高線型は本来、カッタがパスに沿って移動する際にカッタ軸がカッタのワークに対する接近・離間方向に変位させられないため、ワークの材質が高剛性のものである場合でもカッタの早期損傷を回避し得ることを特徴としている。しかしながら、この従来方法では、上記のように、カッタが補助パスに沿って移動する際、カッタ軸がカッタ軸方向、すなわち、ワークに対する接近・離間方向に変位させられてしまう。そのため、この従来方法では、等高線型の本来の特徴が損なわれてしまう可能性もある。
【００１０】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その課題は、移動面を設定してその移動面上にパスを設定するとともに移動面間距離をカッタによるワークの加工残り部の高さを推定して設定することが可能なカッタパス設定方法およびカッタパス設定プログラム記録媒体を提供することにある。
【００１１】
この課題は下記態様のカッタパス設定方法およびカッタパス設定プログラム記録媒体によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためである。
【００１２】
(1) カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する方法であって、
前記基準点が移動する移動面を複数、互いに平行に設定するために、カッタによりワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データと、カッタによりワークが各点において加工されるカッタ加工形状を規定するカッタ加工形状データと、カッタによりワークが切削される際にワークの表面に切削されずに残る加工残り部の高さに関する少なくとも一つの許容範囲を規定する加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、各移動面毎に、カッタを各移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つ許容範囲のうちの移動面設定用許容範囲を超えないように各移動面の、隣接する他の移動面からの距離を設定し、かつ、各移動面がその設定された距離を有して他の移動面と隣接するように複数の移動面を設定し、さらに、その設定された各移動面上にパスを設定することを特徴とするカッタパス設定方法（請求項１）。
この方法においては、加工中にカッタの基準点が拘束されるべき移動面が設定され、その設定された移動面上にパスが設定される。したがって、この方法によれば、パスの一部が移動面から外れてしまう事態を回避し得る。また、この方法においては、各移動面毎に、加工残り部の高さが推定されるとともにその推定結果が考慮されて他の移動面との距離が設定される。したがって、この方法によれば、各移動面毎すなわち各パス毎に加工残り部の高さを考慮して移動面間距離すなわちパス間距離を設定し得、必要なパスの不発生および不必要なパスの発生という事態を回避し得る。よって、この方法によれば、必要なパスを正常な形で発生させ得る。
この方法において「カッタ」には、ボールエンドミル，ラジアスエンドミル等を選ぶことができる。
また、この方法において「移動面」は、カッタ軸を含む平面と定義したり、カッタ軸と交差する平面と定義することができる。したがって、この方法は、走査線型加工に使用するカッタパスを設定するために実施するすることも、等高線型加工に使用するカッタパスを設定するために実施することもできる。
また、この方法において「加工残り部の高さを推定する」とは、加工残り部の高さそのものを推定することのみならず、加工残り部の高さと１対１に対応する変数を推定することをも含む。例えば、加工残り部の高さが、あるパス上の各点と、それに隣接したパス上の各点との距離に応じて一義的に算出される場合には、その距離を算出することを加工残り部の高さを推定することとみなすことができるのである。
(2) 各移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各移動面上にパスを暫定的に設定するとともにそのパスを複数の代表点を近似させ、その後、各代表点と、当該移動面に隣接する他の移動面上に設定された他のパスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む(1) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項２）。
上記(1) 項に記載の方法は、暫定的なパス上の各代表点に対応する加工残り部の高さを、その各代表点を通過するとともに移動面と直角な一断面上で推定する形態で実施することができる。しかし、その暫定的なパス上でカッタにより各点においてワークに形成されるカッタ加工形状は３次元であり、よって、例えば、その暫定的なパスと直前のパスとの相対位置がねじれの関係にあり、しかも、そのねじれが大きい場合には、上記形態で実施した場合の推定高さが真の高さに精度よく一致しないことがある。そして、その推定高さが真の高さより長い場合には、不必要なパスが発生してしまう。これに対して、この(2) 項に記載の方法によれば、加工残り部の高さが、カッタ加工形状で３次元であることを考慮して推定されるため、その推定の精度が向上し、その結果、不必要なパスが発生せずに済む。その推定精度をさらに向上させたい場合には、代表点の数を増やしたり、カッタパスの制御点すべてを代表点として取り扱うことが望ましい。
(3) 設定された各移動面のうち、前記推定された加工残り部の高さが基準値を超えている部分についてのみ、パスを最終的に設定する部分的設定工程を含む(1) または(2) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項３）。
この方法によれば、各移動面の各部位について加工残り部の高さを考慮しない場合に設定されるべき一つの連続したパスのうち加工上不必要な部分を除去し得るため、パス間距離の適正化すなわちパス数の適正化と共同して、複数のパスの全体長さを極力短縮化し得る。
(4) さらに、前記部分的設定工程により各移動面についてパスが複数設定された場合に、それら複数のパスのうち互いに隣接した２つのパスの間に、それら互いに隣接した２つのパスを互いに連結する連結パスを追加的に設定する連結パス追加工程を含む(3) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項４）。
上記(3) 項に記載の方法によれば、たしかに複数のパスの全体長さは短縮されるが、カッタのワークに対する接近・離間の頻度が増加し、かえってワークの所要加工時間が長くなってしまうことや、カッタが早期に損傷してしまう等の事態が発生し得る。これに対して、この(4) 項に記載の方法によれば、各パスのうち加工上不必要な部分のいくつかは除去されずに残され、それにより、カッタのワークに対する接近・離隔の頻度の増加が抑制され、その結果、ワークの所要加工時間の延長およびカッタの早期損傷を回避し得る。
この方法は、同じ移動面上に設定された複数のパス間に少なくとも一つの隙間が存在する場合に、その隙間がすべて連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施したり、その少なくとも一つの隙間のうちの一部のみが連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施することができる。
(5) カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する方法であって、
少なくとも、カッタによりワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データに基づき、互いに平行な複数の基準移動面の各々の上に基準パスを設定する基準パス設定工程と、
互いに隣接した２つの基準移動面間に必要な少なくとも一つの補助移動面を設定するとともに、設定された各補助移動面上に補助パスを設定する補助パス設定工程であって、前記ワーク目標加工表面形状データと、カッタによりワークが各点において加工されるカッタ加工形状を規定するカッタ加工形状データと、カッタによりワークが切削される際にワークの表面に切削されずに残る加工残り部の高さに関する少なくとも一つの許容範囲を規定する加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、カッタを各補助移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの補助移動面設定用許容範囲を超えないように各補助移動面の、隣接する他の移動面からの距離である補助移動面間距離を設定する補助移動面間距離設定工程を有する補助パス設定工程と
を含むことを特徴とするカッタパス設定方法（請求項５）。
この方法においては、加工残り部の高さが推定されるとともにその推定結果が考慮されて基準移動面間距離と補助移動面間距離とのうち少なくとも補助移動面間距離が設定される。したがって、この方法によれば、少なくとも補助移動面間距離すなわち補助パス間距離を加工残り部の高さを考慮して設定し得、必要な補助パスの不発生および不必要な補助パスの発生という事態を回避し得る。
この方法における各文言は、上記(1) 項におけると同様に解釈することができる。
また、この方法において「隣接する他の移動面」における「他の移動面」は、補助移動面間距離の設定対象である補助移動面の直前に基準移動面が存在する場合には、その基準移動面を意味する一方、直前に他の補助移動面が存在する場合には、その補助移動面を意味する。
(6) 前記補助パス設定工程が、各補助移動面のうち、前記推定された加工残り部の高さが基準値を超えている部分についてのみ、補助パスを最終的に設定する部分的設定工程を含む(5) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項６）。
この方法によれば、補助パスを加工上不必要な部分を有しないように発生させ得るため、補助パス間距離の適正化すなわち補助パス数の適正化と共同して、複数の補助パスの全体長さを極力短縮化し得る。
(7) 前記補助パス設定工程が、前記部分的設定工程により各補助移動面について補助パスが複数設定された場合に、それら複数の補助パスのうち互いに隣接した２つの補助パスの間に、それら互いに隣接した２つの補助パスを互いに連結する連結パスを追加的に設定する連結パス追加工程を含む(6) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項７）。
この方法によれば、カッタのワークに対する接近・離隔の頻度の増加が抑制され、その結果、ワークの所要加工時間の延長やカッタの早期損傷を回避し得る。
この方法は、同じ補助移動面上に設定された複数の補助パス間に少なくとも一つの隙間が存在する場合に、その隙間がすべて連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施したり、その少なくとも一つの隙間のうちの一部のみが連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施することができる。
(8) 前記基準パス設定工程が、前記ワーク目標加工表面形状データと前記カッタ加工形状データと前記加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、カッタを各基準移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの基準移動面設定用許容範囲を超えないように各基準移動面の、隣接する他の基準移動面からの距離である基準移動面間距離を設定する基準移動面間距離設定工程を含む(5) ないし(7) 項のいずれかに記載のカッタパス設定方法（請求項８）。
この方法によれば、補助移動面間距離のみならず基準移動面間距離も加工残り部の高さを考慮して設定されるため、補助パスについてのみならず基準パスについても、必要なパスの不発生および不必要なパスの発生という事態を回避し得る。
この方法において「基準移動面設定用許容範囲」は、先の補助移動面設定用許容範囲と一致するものとしたり、一致しないものとすることができる。
(9) 前記基準移動面間距離設定工程が、各基準移動面に対応する前記基準移動面間距離を、各基準移動面に対応する前記推定された加工残り部の最小高さが前記基準移動面設定用許容範囲内にあるように設定する最小高さ考慮型距離設定工程を含む(8) 項に記載のカッタパス設定方法。
(10)前記最小高さ考慮型距離設定工程が、前記基準移動面間距離を最小となるように設定する工程を含む(9) 項に記載のカッタパス設定方法。
(11)前記最小高さ考慮型距離設定工程が、前記基準移動面間距離を最大となるように設定する工程を含む(9) 項に記載のカッタパス設定方法。
この方法によれば、基準移動面間距離が最大となり、基準移動面の数すなわち基準パスの数が最小となり、ワークの所要加工時間を容易に短縮し得る。
(12)前記基準移動面間距離設定工程が、各基準移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各基準移動面上に基準パスを暫定的に設定するとともにその基準パスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該基準移動面に隣接する他の基準移動面上に設定された他の基準パスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む(8) ないし(11)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法（請求項９）。
この方法によれば、加工残り部の高さが、カッタ加工形状が３次元であることを考慮して推定されるため、その推定の精度が向上する。
(13)前記補助パス設定工程が、各補助移動面に対応する前記補助移動面間距離を、各補助移動面に対応する前記推定された加工残り部の最大高さが前記補助移動面用許容範囲内にあるように設定する最大高さ考慮型距離設定工程を含む(5) ないし(12)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法。
(14)前記最大高さ考慮型距離設定工程が、前記補助移動面間距離を最小となるように設定する工程を含む(13)項に記載のカッタパス設定方法。
(15)前記最大高さ考慮型距離設定工程が、前記補助移動面間距離を最大となるように設定する工程を含む(13)項に記載のカッタパス設定方法。
この方法によれば、補助移動面間距離が最大となり、補助移動面の数すなわち補助パスの数が最小となり、ワークの所要加工時間を容易に短縮し得る。
(16)前記補助移動面間距離設定工程が、各補助移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各補助移動面上に補助パスを暫定的に設定するとともにその補助パスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該補助移動面に隣接する他の移動面上に設定された他のパスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む(5) ないし(15)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法（請求項１０）。
(17)さらに、前記基準パス設定工程により設定された各基準移動面の位置を、前記補助パス設定工程により設定された複数の補助移動面のいずれかの位置と一致させる基準移動面位置一致化工程を含む(5) ないし(16)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法。
この方法によれば、基準移動面と補助移動面とが互いに独立に設定されるにもかかわらず、基準移動面と補助移動面とが、加工上必要な距離より短い距離で設定されてしまうことが防止され、加工上不必要な基準パスまたは補助パスの発生を回避し得る。
(18)前記基準パス設定工程が、複数の基準移動面の位置をそれら複数の基準移動面のうちの一端側のものから他端側のものに向かって順に設定するものであり、前記補助パス設定工程が、少なくとも一つの補助移動面の位置を、前記基準パス設定工程により最新の基準移動面が設定される毎に、直前の基準移動面から最新の基準移動面に向かって順に設定するものであり、前記基準移動面位置一致化工程が、設定された最新の補助移動面の位置がはじめて前記最新の基準移動面の位置を前記他端側に超えた場合に、その最新の補助移動面の位置に最新の基準移動面の位置を変更する基準移動面位置変更工程を含む(17)項に記載のカッタパス設定方法。
(19)(1) ないし(18)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法を実行するためにコンピュータにより実行されるプログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されている記録媒体（請求項１１）。
ここにおける「記録媒体」には例えば、フロッピーディスク，磁気テープ，磁気ディスク，磁気ドラム，磁気カード，光ディスク，光磁気ディスク，ＲＯＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＩＣカード，穿孔テープ等がある。
(20)(1) ないし(18)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法を実行するためにコンピュータにより実行されるプログラムを搬送波として表す信号。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
本発明の第１実施形態は、走査線型加工に使用するカッタパスを設定する方法であり、図２には、そのカッタパス設定方法を実施するためのカッタパスデータ作成装置（以下、単に「データ作成装置」という。）１０が示されている。このデータ作成装置１０は、プロセッサ１２およびメモリ１４を含むコンピュータ２０を備えている。このコンピュータ２０の入力側には、キーボード，マウス，デジタイザ等、入力装置３０が接続され、一方、出力側には、ディスプレイ，プリンタ，プロッタ等、出力装置４０が接続されている。また、このコンピュータ２０には外部記憶装置５０も接続されている。外部記憶装置５０は、コンピュータ２０からの要求に応じて、フロッピーディスク等、記録媒体５２に記憶されたプログラム，データをコンピュータ２０に供給することや、コンピュータ２０から出力されたデータを記憶することを行う。
【００１５】
記録媒体５２には、ワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データや、カッタパス設定プログラムがコンピュータ読み取り可能に記憶されている。カッタパス設定プログラムは図３〜図８にフローチャートで表されている。以下、本プログラムの内容を説明するが、図９に示す加工機６０により、図１０に示すようにワーク７０を素形状から目標加工形状に加工する場合を例にとり、図１１〜図１７を参照しつつ説明する。
【００１６】
なお、加工機６０は、図９に示すように、ワーク７０をカッタ７２によりｘｙｚ座標空間内で３次元的に加工するものであって、カッタ７２をｚ軸回りに回転させる回転装置７４と、カッタ７２をｘ，ｙおよびｚ軸方向にそれぞれ平行移動させる移動装置７６とを備えている。カッタ７２は、本実施形態においては、ボールエンドミルであり、よって、カッタ７２のパスは、カッタの基準点としての、ボールエンドミルの工具中心が移動する軌跡と定義される。
【００１７】
図３のカッタパス設定プログラムにおいては、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、ユーザ指示カスプ高さｈ_ｄと、そのユーザ指示カスプ高さｈ_ｄに対するユーザ指示トレランスΔｈ_ｄとが入力される。ここに、カスプ（Ｃｕｓｐ）は一般に、図１５に示すように、先端の丸い刃具（例えば、ボールエンドミル）でワーク表面を加工したとき、ワーク表面上に、隣り合った刃具軌跡の境界において形成される先の尖った山をいい、また、カスプ高さｈは一般に、その先の尖った山の高さをいう。本実施形態においては、カスプ高さｈが「カッタによるワークの加工残り部の高さ」の一例なのである。また、本実施形態においては、ユーザ指示カスプ高さｈ_ｄにより、実カスプ高さｈの許容範囲の中心値が規定され、ユーザ指示トレランスΔｈ_ｄにより、その許容範囲の幅が規定され、結局、許容範囲が、
ｈ_ｄ−Δｈ_ｄ≦ｈ≦ｈ_ｄ＋Δｈ_ｄ
なる式で規定されることになる。
【００１８】
次に、Ｓ２において、カッタ７２の基準移動面Ｋの番号ｎが１とされ、続いて、Ｓ３において、最初の基準移動面Ｋ（１）（図１１参照）の位置が設定される。最初の基準移動面Ｋ（１）の位置は、ワーク７０のうちの一端側の部位に対応して設定される。その後、Ｓ４において、その最初の基準移動面Ｋ（１）上に最初の基準パスＬＫ（１）が、ワーク目標加工表面形状データと、カッタ７２の半径ｒ（カッタ７２の先端部に半球状に形成された刃部の半径であり、以下、カッタ半径ｒという）を表すカッタ半径データとに基づいて設定される。本実施形態においては、カッタ半径データが「カッタ加工形状データ」の一例なのである。ワーク目標加工表面形状データとカッタ半径データとはコンピュータ２０により外部記憶装置５０から読み出される。設定された基準パスＬＫ（１）を規定するデータはメモリ１４に格納される。
【００１９】
その後、Ｓ５において、次の基準移動面Ｋ（ｎ＋１）（今回はＫ（２））と最初の基準移動面Ｋ（１）との基準ピッチＰＫ（ｎ）（今回はＰＫ（１））が設定される。次の基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置が設定されるのである。
【００２０】
このＳ５の詳細が基準ピッチ設定ルーチンとして図４にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ３１において、基準パスＬＫ（ｎ）（今回はＬＫ（１））を規定するデータがメモリ１４から読み出される。次に、Ｓ３２において、暫定基準移動面Ｋ_ＰＲＯが、基準移動面Ｋ（ｎ）から暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯだけワーク７０の他端側に離れた位置に設定される（図１２参照）。暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯは、最小ピッチに設定されている。その最小ピッチは、ユーザにより指示された値としたり、コンピュータ２０の内部で定めた値とすることができる。その後、Ｓ３３において、Ｓ４におけると同様にして、その暫定基準移動面Ｋ_ＰＲＯ上に暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯが設定される。続いて、Ｓ３４において、基準パスＬＫ（ｎ）と暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯとによる最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが算出される。
【００２１】
このＳ３４の詳細が最小カスプ高さ算出ルーチンとして図５にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ５１において、暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯが複数の代表点Ｑで近似させられる。それら複数の代表点Ｑはほぼ等間隔で発生させられる。次に、Ｓ５２において、各代表点Ｑ毎に、代表点Ｑと基準パスＬＫ（ｎ）との距離ｄが算出される。なお、基準パスＬＫ（ｎ）を複数の代表点Ｒで近似させるデータが既にメモリ１４に存在する場合には、それを利用することが可能であり、利用する場合には例えば、それら複数の代表点Ｒを互いに連結する複数の線要素のうち、暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯ上の今回の代表点Ｑに最も近いものとの間について上記距離ｄが算出される。その後、Ｓ５３において、暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯ上の複数の代表点Ｑについてそれぞれ算出された複数の距離ｄのうちの最小値ｄ_ｍｉｎが選出され、続いて、Ｓ５４において、その最小値ｄ_ｍｉｎとカッタ半径ｒとから最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが算出される。この算出手法はよく知られたものであるため、説明を省略する。
【００２２】
その後、Ｓ４のＳ３５において、その算出された最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが、前記ユーザ指示カスプ高さｈ_ｄからユーザ指示トレランスΔｈ_ｄを差し引いた値と、ユーザ指示カスプ高さｈ_ｄにユーザ指示トレランスΔｈ_ｄを加えた値との間である許容範囲（基準移動面設定用許容範囲の一例）にあるか否かが判定される。今回は許容範囲にないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ３６において、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯが予め定められた増分ΔＰＫだけ増加させられ、その後、Ｓ３２に戻る。以後、新たな暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯの下に、新たな暫定基準移動面Ｋ_ＰＲＯと新たな暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯとが設定され、さらに、新たな最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが算出され、その最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲にあるか否かが判定される。Ｓ３２〜Ｓ３６の実行が繰り返されるうちに、最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲内に入れば、Ｓ３５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３７において、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯの今回値が、求めるべき基準ピッチＰＫ（ｎ）とされ、それを規定するデータがメモリ１４に格納される。
【００２３】
図１６には、カッタ７２をある暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯに沿って移動させた場合に各部位の推定カスプ高さｈが変化する様子が３つ、便宜上、三角形のグラフで示されている。最も左側のグラフ（ａ）は、暫定基準パスＬＫ_ＰＲＯが暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯの初期値の下で設定された場合を示し、中央のグラフ（ｂ）は、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯがその初期値から増加させられた後にはじめて最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲内に入った場合を示している。なお、最も右側のグラフ（ｃ）については後述する。
【００２４】
以上のようにして基準ピッチＰＫ（ｎ）が設定されたならば、その後、図３のＳ６において、カッタ７２の補助移動面Ａの番号ｉが１とされ、次に、Ｓ７において、補助移動面Ａ（ｉ）と基準移動面Ｋ（ｎ）との補助ピッチＰＡ（ｉ）が設定される。
【００２５】
このＳ７の詳細が補助ピッチ設定ルーチンとして図６にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ７１において、直前パスＬＬを規定するデータがメモリ１４から読み出される。ここに、直前パスＬＬは、直前移動面ＭＭに対応するパスを意味する。直前移動面ＭＭは、今回の実行対象である補助移動面Ａ（ｉ）が各基準移動面Ｋ（ｎ）について最初のものである場合、すなわち、番号ｉが１である場合には、その基準移動面Ｋ（ｎ）を意味し、一方、そうでない場合には、直前の補助移動面Ａ（ｉ−１）を意味する。よって、番号ｉが１である場合には、直前パスＬＬは基準移動面Ｋ（ｎ）に対応する基準パスＬＫ（ｎ）を意味し、一方、そうでない場合には、直前の補助移動面Ａ（ｉ−１）に対応する補助パスＬＡ（ｉ−１）を意味することになる。
【００２６】
その後、Ｓ７２において、暫定補助移動面Ａ_ＰＲＯが、直前移動面ＭＭからワーク７０の他端側に暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯだけ離れた位置に設定される。暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯも暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯと同様にして最小ピッチに設定されている。続いて、Ｓ７３において、その暫定補助移動面Ａ_ＰＲＯ上に暫定補助パスＬＡ_ＰＲＯが設定される。その後、Ｓ７４において、直前パスＬＬと暫定補助パスＬＡ_ＰＲＯとによる最大カスプ高さｈ_ｍａｘが算出される。
【００２７】
このＳ７４の詳細が最大カスプ高さ算出ルーチンとして図７にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ９１において、前記Ｓ５１と同様に、暫定補助パスＬＡ_ＰＲＯ上に複数の代表点Ｑが等間隔で発生させられる。次に、Ｓ９２において、前記Ｓ５２と同様に、各代表点Ｑ毎に、代表点Ｑと直前パスＭＭとの距離ｄが算出される。この算出も図５のＳ５２と同様にして行うことができる。その後、Ｓ９３において、算出された複数の距離ｄのうちの最大値ｄ_ｍａｘが選出され、続いて、Ｓ９４において、その最大値ｄ_ｍａｘとカッタ半径ｒとから最大カスプ高さｈ_ｍａｘが算出される。この算出手法は、図５におけるＳ５４におけると同様であるため、説明を省略する。
【００２８】
その後、図６のＳ７５において、その最大カスプ高さｈ_ｍａｘが、前記ユーザ指示カスプ高さｈ_ｄからユーザ指示トレランスΔｈ_ｄを差し引いた値と、ユーザ指示カスプ高さｈ_ｄにユーザ指示トレランスΔｈ_ｄを加えた値との間である許容範囲（補助移動面設定用許容範囲の一例）にあるか否かが判定される。今回は許容範囲にないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ７６において、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯが予め定められた増分ΔＰＡだけ増加させられ、その後、Ｓ７２に戻る。以後、新たな暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯの下に、新たな暫定補助移動面Ａ_ＰＲＯと新たな暫定補助パスＬＡ_ＰＲＯとが設定され、さらに、新たな最大カスプ高さｈ_ｍａｘが算出され、その最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲にあるか否かが判定される。Ｓ７２〜Ｓ７６の実行が繰り返されるうちに、最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内に入れば、Ｓ７５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７７において、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯの今回値が、求めるべき補助ピッチＰＡ（ｉ）とされ、それを規定するデータがメモリ１４に格納される。図１７において最も右側のグラフは、暫定補助パスＬＡ_ＰＲＯをそれの初期値から増加させた後にはじめて最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内に入った場合を示している。
【００２９】
その後、図３のＳ８において、補助ピッチＰＡの合計値、すなわち、ＰＡ（１）＋・・・＋ＰＡ（ｉ）が、基準ピッチＰＫ（ｎ）以上であるか否かが判定される。今回の補助移動面Ａ（ｉ）の位置が基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置と一致しか、またはその基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置をワーク７０の他端側に超えたか否かが判定されるのである。今回は、補助ピッチＰＡの合計値が基準ピッチＰＫ（ｎ）以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ９において、補助移動面Ａ（ｉ）が、直前移動面ＭＭから補助ピッチＰＡ（ｉ）だけワーク７０の他端側に離れた位置に設定される（図１１参照）。その後、Ｓ１０において、補助移動面Ａ（ｉ）上に補助パスＬＡ（ｉ）が設定される。
【００３０】
Ｓ１０の詳細が補助パス設定ルーチンとして図８にフローチャートで表されている。まず、Ｓ１０１において、補助パスＬＡ（ｉ）における代表点Ｑの番号ｊが１とされ、次に、Ｓ１０２において、代表点Ｑ（ｊ）に対応する推定カスプ高さｈ（ｊ）がメモリ１４から読み出される。その後、Ｓ１０３において、読み出された推定カスプ高さｈ（ｊ）が基準値ｈ’_ｄ以下であるか否かが判定される。補助パスＬＡ（ｉ）のうち代表点Ｑ（ｊ）の近傍部が、加工上不必要な部分であるか否かが判定されるのである。基準値ｈ’_ｄはユーザにより指示可能であるが、基準値ｈ’_ｄは一般に、カスプ高さｈの許容範囲の下限値以下の値として指示される。今回は、推定カスプ高さｈ（ｊ）が基準値ｈ’_ｄ以下であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０４において、番号ｊが、補助パスＬＡ（ｉ）のうち不必要部を規定する番号であるとしてメモリ１４に格納される。これに対して、今回は、推定カスプ高さｈ（ｊ）が基準値ｈ’_ｄ以下ではないと仮定すれば、Ｓ１０３の判定がＮＯとなり、Ｓ１０４がスキップされる。図１６における最も右側のグラフ（ｃ）については、補助パスＬＡ（ｉ）のうち、推定カスプ高さｈが基準値ｈ’_ｄ以下である部分が不必要部と判定されることになる。
【００３１】
その後、Ｓ１０５においては、補助パスＬＡ（ｉ）の複数の代表点Ｑ（ｊ）すべてについて基準値ｈ’_ｄとの比較が終了したか否かが判定される。今回は終了してはないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ１０６において、番号ｊが１増加させられ、その後、Ｓ１０２に戻る。その後、Ｓ１０２〜Ｓ１０６の実行が繰り返されるうちにＳ１０５の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ１０７〜Ｓ１１０において、メモリ１４に格納されている各番号ｊにつき、隣接した少なくとも一つの番号が追加的にメモリ１４に格納される。
【００３２】
具体的には、まず、Ｓ１０７において、メモリ１４に格納されている各番号ｊにつき、ワーク目標加工表面の、各番号ｊを有する代表点Ｑ（ｊ）に対応する各部位の法線方向が算出され、その算出された法線方向が補助移動面Ａ（ｉ）に投影される。次に、Ｓ１０８において、メモリ１４に格納されている各番号ｊにつき、投影された法線方向とｚ軸方向との成す角度（以下、「法線角度」という）θが設定値θ_０以上であるか否かが判定される。設定値θ_０以上でなければ判定がＮＯとなり、Ｓ１０９において、各番号ｊより設定値Δｊだけ小さい番号（ｊ−Δｊ）まで１ずつ減少する番号と、各番号ｊより設定値Δｊだけ大きい番号（ｊ＋Δｊ）まで１ずつ増加する番号とが追加的にメモリ１４に格納される。例えば、設定値Δｊが１である場合には、各番号ｊにつき、番号（ｊ−１）と番号（ｊ＋１）とが追加的に格納され、設定値Δｊが２である場合には、各番号ｊにつき、番号（ｊ−２）と番号（ｊ−１）と番号（ｊ＋１）と番号（ｊ＋２）とが追加的に格納されることになる。これに対して、算出された法線角度θが設定値θ_０以上である場合には、Ｓ１０８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１０において、ｚ軸方向に見た場合に、各番号ｊの代表点Ｑ（ｊ）の中心としてそこからカッタ半径ｒで規定される円内に存在する少なくとも一つの代表点Ｑ（ｊ）の番号ｊが追加的にメモリ１４に格納される。
【００３３】
その後、Ｓ１１１において、メモリ１４に番号ｊが格納されている少なくとも一つの代表点Ｑにつき、各々番号ｊが連続する少なくとも一つの代表点列が検索される。続いて、Ｓ１１２において、検索された各代表点列毎に、一つの連続した部分補助パスが設定される。各補助移動面Ａ（ｉ）について補助パスＬＡ（ｉ）は、一つの部分補助パスにより構成される場合や、二以上の部分補助パスにより構成される場合が存在する。
【００３４】
その後、図３のＳ１１において、番号ｉが１増加させられ、再びＳ７に移行する。Ｓ７〜Ｓ１１の実行が繰り返されるうちにＳ８の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ１２において、基準移動面Ｋ（ｎ＋１）が、基準移動面Ｋ（ｎ）からワーク７０の他端側に基準ピッチＰＫ（ｎ）だけ離れた位置に設定される。その後、Ｓ１３において、その設定された基準移動面Ｋ（ｎ＋１）上に基準パスＬＫ（ｎ＋１）が設定される。続いて、Ｓ１４において、ワーク７０についてすべてのパスの設定が終了したか否かが判定される。終了していなければ判定がＮＯとなり、Ｓ１５において、番号ｎが１増加させられ、再びＳ５に戻り、これに対して、パスの設定が終了していれば、Ｓ１４の判定がＹＥＳとなり、このカッタパス設定プログラムの一回の実行が終了する。
【００３５】
図１７の（ａ）〜（ｅ）にはこのプログラムの一実行例が経時的に示されている。すなわち、このプログラムの実行により基準パスＰＫ（１）が設定され、それにより、仮想的な基準移動面Ｋ（２）（仮想的であることを図において破線で示す。補助移動面についても同じ）が設定される。その後、基準移動面Ｋ（１）と仮想的な基準移動面Ｋ（２）との間に、補助移動面Ａ（１）とＡ（２）とが設定され、その後、補助移動面Ａ（３）の位置を規定するための補助パスＰＡ（３）が設定され、それにより、仮想的な補助移動面Ａ（３）が設定される。その仮想的な補助移動面Ａ（３）は仮想的な基準移動面Ｋ（２）をワーク７０の他端側に、すなわち、図において右側に超えているため、最終的には、補助移動面Ａ（３）は発生させられないが基準移動面Ｋ（２）が元の位置に設定される。
【００３６】
また、図１には、ワーク７０について設定された基準パスＬＫと補助パスＬＡとが示されている。複数の基準パスＬＫは、ワーク７０の目標加工表面形状に応じて、各基準パスＬＫ毎に、最小カスプ高さｈ_ｍｉｎを推定して考慮しつつ、可変の基準ピッチＰＫで設定されている。これに対して、複数の補助パスＬＡは、ワーク７０の目標加工表面形状に応じて、各補助パスＬＡ毎に、最大カスプ高さｈ_ｍｉｎを推定して考慮しつつ、可変の補助ピッチＰＡで設定されるとともに、各補助移動面Ａのうち必要部のみについて設定されている。
【００３７】
次に本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは基準ピッチ設定ルーチンおよび補助ピッチ設定ルーチンのみであるから、それらルーチンのみについて詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００３８】
第１実施形態においては、基準ピッチＰＫおよび補助ピッチＰＡを設定する際、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯであれ暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯであれ、暫定ピッチの初期値が最小ピッチとされるとともに、その暫定ピッチが一定の増分で増加させられるようになっているが、本実施形態においては、暫定ピッチの初期値が、一般的に発生させられるピッチの最大値より大きな値に設定されるとともに、暫定ピッチが一定の減分で減少させられるようになっている。
【００３９】
図１８には、本実施形態における基準ピッチ設定ルーチンが示されている。本ルーチンにおいては、先の実施形態における基準ピッチ設定ルーチンにおけるとは異なり、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯの初期値が、一般的に発生させられるピッチの最大値より大きな値に設定されるとともに、Ｓ３５において最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲内にないと判定されたならば、Ｓ３６ａにおいて、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯが減分ΔＰＫだけ減少させられる。
【００４０】
図１９には、本実施形態における補助ピッチ設定ルーチンが示されている。本ルーチンにおいては、先の実施形態における補助ピッチ設定ルーチンにおけるとは異なり、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯの初期値が、一般的に発生させられるピッチの最大値より大きな値に設定されるとともに、Ｓ７５において最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内にないと判定されたならば、Ｓ７６ａにおいて、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯが減分ΔＰＡだけ減少させられる。
【００４１】
図２０には、先の実施形態における図１６と同様なグラフが示されている。最も左側のグラフ（ａ）は、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯまたは暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯがそれの初期値であるときの推定カスプ高さｈを示している。中央のグラフ（ｂ）は、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯをそれの初期値から減少させた後にはじめて最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲内に入ったときにおける推定カスプ高さｈを示している。最も右側のグラフ（ｃ）は、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯをそれの初期値から減少させた後にはじめて最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内に入ったときにおける推定カスプ高さｈを示している。
【００４２】
次に本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態も第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは補助パス設定ルーチンについてのみであるため、本ルーチンについてのみ詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４３】
第１実施形態においては、各補助移動面Ａ（ｉ）について少なくとも一つの代表点列が検索されたならば、その検索された代表点列についてのみ部分補助パスが設定される。そのため、各補助移動面Ａ（ｉ）について複数の代表点列が検索された場合には、その補助移動面Ａ（ｉ）に対応する補助パスＬＡ（ｉ）が図１に示すように、不連続線になる。これに対して、本実施形態においては、補助パスＬＡ（ｉ）が必ず連続線になるように設定される。
【００４４】
図２１には、本実施形態における補助パス設定ルーチンが示されている。本ルーチンにおいては、Ｓ１０１〜Ｓ１１０が第１実施形態におけると同様に実行された後、Ｓ１１１ａにおいて、メモリ１４に格納されている少なくとも一つの番号ｊのうちの最小値ｊ_ｍｉｎと最大値ｊ_ｍａｘとが読み出される。その後、Ｓ１１２ａにおいて、最小値ｊ_ｍｉｎの番号ｊを有する代表点Ｑ（ｊ_ｍｉｎ）と最大値ｊ_ｍａｘの番号ｊを有する代表点Ｑ（ｊ_ｍａｘ）とをつなぐパスが補助パスＬＡ（ｉ）として設定される。その設定された補助パスＬＡ（ｉ）の両端の一方は代表点Ｑ（ｊ_ｍｉｎ）に一致し、他方は代表点Ｑ（ｊ_ｍａｘ）に一致することになる。
【００４５】
図２２には、本実施形態により設定された複数の基準パスＬＫと複数の補助パスＬＡが示されている。複数の補助パスＬＡはいずれも、１本の連続線により構成されている。また、本実施形態においては、ワーク７０が、それの目標加工表面の縁部にｘｙ平面に平行に平坦部が形成されていて、その部分において最終的な補助パスＬＡの設定が省略されるため、結局、最終的な補助パスＬＡが、不必要部を全く除去しない補助パスＬＡ（暫定的に設定された補助パスＬＡと等しい）に対してそれの両端部が省略された関係を有することになる。
【００４６】
次に本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態も第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは基準移動面の設定技術についてのみであるため、その技術についてのみ詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４７】
第１実施形態においては、図１７の（ｄ）および（ｅ）に示すように、仮想的な補助移動面Ａ３が仮想的な基準移動面Ｋ（２）をワーク７０の他端側に、すなわち、図において右側に超えた場合には、その基準移動面Ｋ（２）の位置が維持されるようになっているが、本実施形態においては、図２３に示すように、基準移動面Ｋ（２）の位置が補助移動面Ａ（３）の位置に変更されるようになっている。
【００４８】
図２４には、本実施形態におけるカッタパス設定プログラムが示されている。本プログラムにおいては、Ｓ１〜Ｓ１１が第１実施形態のカッタパス設定プログラム（図３）におけると同様に実行された後、Ｓ１２ａにおいて、Ｓ５において設定された基準ピッチＰＫ（ｎ）が変更される。基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置が補助移動面Ａ（ｉ）の位置に一致するように変更されるのである。その後、Ｓ１３ａにおいて、基準移動面Ｋ（ｎ＋１）が、基準移動面Ｋ（ｎ）からワーク７０の他端側に基準パスＫ（ｎ）だけ離れた位置に設定される。その後、Ｓ１３ｂにおいて、その設定された基準移動面Ｋ（ｎ＋１）上に基準パスＫ（ｎ＋１）が設定される。
【００４９】
図２４の（ａ）〜（ｅ）には、本実施形態において互いに隣接した基準移動面Ｋ（１）とＫ（２）との間に最初は補助移動面Ａ（１），Ａ（２），Ａ（３）が設定されたが、最終的には、基準移動面Ｋ（２）の位置が補助移動面Ａ（３）の位置に変更されるとともに、その補助移動面Ａ（３）が最終的に発生させられない様子が示されている。
【００５０】
次に本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは基準ピッチ設定ルーチンおよび補助ピッチ設定ルーチンのみであるから、それらルーチンのみについて詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００５１】
第１実施形態においては、基準ピッチＰＫおよび補助ピッチＰＡを設定する際、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯであれ暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯであれ、暫定ピッチがそれの初期値から一定量ずつ増加または減少させられるようになっているが、本実施形態においては、一定量ずつ増加または減少させられるのではなく、最小カスプ高さｈ_ｍｉｎまたは最大カスプ高さｈ_ｍａｘを考慮し、それらが許容範囲内に入るのに適切な増加量または減少量が算出され、それにより、最小カスプ高さｈ_ｍｉｎおよび最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内に入る基準ピッチＰＫおよび補助ピッチＰＡがより短時間でそれぞれ設定可能とされている。
【００５２】
具体的には、基準ピッチＰＫの設定については、図２５に示すように、暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯの初期値の下で最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲内に入らないために、Ｓ３５の判定がＮＯとなれば、Ｓ３６ｂにおいて、最小カスプ高さｈ_ｍｉｎに基づいて暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯが、最小カスプ高さｈ_ｍｉｎが許容範囲内に入るのに適当な値となるように再設定される。また、補助ピッチＰＡの設定については、図２６に示すように、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯの初期値の下で最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内に入らないために、Ｓ７５の判定がＮＯとなれば、Ｓ７６ｂにおいて、最大カスプ高さｈ_ｍａｘに基づいて暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯが、最大カスプ高さｈ_ｍａｘが許容範囲内に入るのに適当な値となるように再設定される。
【００５３】
暫定基準ピッチＰＫ_ＰＲＯの初期値は、直前の基準移動面Ｋとの基準ピッチＰＫが存在する場合には、その値が使用され、一方、存在しない場合には、ワーク７０の目標加工表面が平面であると仮定されてユーザ指示カスプ高さｈ_ｄから基準ピッチＰＫが逆算され、その値が使用される。また、同様に、暫定補助ピッチＰＡ_ＰＲＯの初期値は、直前の補助移動面Ａとの補助ピッチＰＡが存在する場合には、その値が使用され、一方、存在しない場合には、ワーク７０の目標加工表面が平面であると仮定されてユーザ指示カスプ高さｈ_ｄから補助ピッチＰＡが逆算され、その値が使用される。
【００５４】
なお付言すれば、以上説明した実施形態においてはいずれも、ワーク７０に対応する各移動面が基準移動面であるか補助移動面であるか区別されるようになっているが、そのような区別をすることなく、ワーク７０の一端側から他端側に向かって順に移動面を設定するとともに各移動面上にパスを設定するようにして本発明を実施することが可能である。
【００５５】
さらに付言すれば、以上説明した実施形態により設定されたカッタパスは種々の形式の走査線型加工に適用することが可能である。図２７〜図３０には、そのいくつかの形式の走査線型加工がカッタ７０の移動軌跡として示されている。図２７の例は、カッタ７０が往復させられつつワーク７０の一端側から他端側に向かって移動させられるとともに、行き工程においても戻り工程においても実切削を行う形式である。図２８の例は、カッタ７０が往復させられつつワーク７０の一端側から他端側に向かって移動させられるとともに行きは実切削、戻りは空切削を行う形式である。図２９の例は、カッタ７０が常に一方向に移動しつつワーク７０をそれの両側位置から中央位置に向かって加工する形式である。図３０の例は、カッタ７０が常に一方向に移動しつつワーク７０をそれの中央位置から両側位置に向かって加工する形式である。
【００５６】
さらにまた付言すれば、以上説明した実施形態はいずれも、走査線型加工に使用するカッタパスを設定するために実施されるカッタパス設定方法であるが、等高線型加工に使用するカッタパスを設定するために本発明を実施することが可能である。
【００５７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、それらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるカッタパス設定方法により設定されたカッタパスを示す平面図，正面図および側面図である。
【図２】上記第１実施形態を実施するためのカッタパスデータ作成装置を示すブロック図である。
【図３】上記第１実施形態のコンピュータにより実行されるカッタパス設定プログラムを示すフローチャートである。
【図４】図３のＳ４を基準ピッチ設定ルーチンとして示すフローチャートである。
【図５】図４のＳ３４を最小カスプ高さ算出ルーチンとして示すフローチャートである。
【図６】図３のＳ７を補助ピッチ設定ルーチンとして示すフローチャートである。
【図７】図６のＳ７４を最大カスプ高さ算出ルーチンとして示すフローチャートである。
【図８】図３のＳ１０を補助パス設定ルーチンとして示すフローチャートである。
【図９】上記第１実施形態により設定されたカッタパスを用いてワークを加工する加工機を示す正面図である。
【図１０】上記第１実施形態により設定されたカッタパスによりワークが加工される様子を示す正面図である。
【図１１】上記第１実施形態における基準移動面Ｋの設定手法を説明するための正面図である。
【図１２】上記第１実施形態における基準パスＰＫの設定手法を説明するための平面図である。
【図１３】上記第１実施形態におけるカスプ高さの推定手法を説明するための平面図である。
【図１４】上記第１実施形態におけるカスプ高さの推定手法を説明するための部分断面斜視図である。
【図１５】上記第１実施形態におけるカスプおよびカスプ高さの定義を説明するための側面断面図である。
【図１６】上記第１実施形態における推定カスプ高さｈが基準ピッチおよび補助ピッチによって変化する様子を示すグラフである。
【図１７】上記第１実施形態において基準移動面と補助移動面とが設定される様子を経時的に示す平面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態であるカッタパス設定方法を実施するためにコンピュータにより実行される基準ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】上記第２実施形態において上記コンピュータにより実行される補助ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２０】上記第２実施形態における推定カスプ高さｈが基準ピッチおよび補助ピッチによって変化する様子を示すグラフである。
【図２１】本発明の第３実施形態であるカッタパス設定方法を実施するためにコンピュータにより実行される補助パス設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】上記第３実施形態であるカッタパス設定方法により設定されたカッタパスを示す平面図，正面図および側面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態であるカッタパス設定方法において基準移動面と補助移動面とが経時的に設定される様子を示す平面図である。
【図２４】上記第４実施形態を実施するためにコンピュータにより実行されるカッタパス設定プログラムを示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第５実施形態であるカッタパス設定方法を実施するためにコンピュータにより実行される基準ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２６】上記第５実施形態において上記コンピュータにより実行される補助ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】本発明の実施により設定されたカッタパスを用いた走査線型加工の一例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【図２８】上記走査線型加工の別の例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【図２９】上記走査線型加工のさらに別の例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【図３０】上記走査線型加工のさらにまた別の例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【符号の説明】
１０カッタパスデータ作成装置
２０コンピュータ
５２記録媒体
６０加工機
７０ワーク
７２カッタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for setting a path along which a reference point of a cutter moves when a workpiece is cut by a cutter.
[0002]
[Prior art]
The main types that cut and process a workpiece composed of free-form surfaces with a cutter are the same as the scanning line type that scans the workpiece with the cutter and the movement of the cutter along a loop path on one plane. There are contour lines that repeat on multiple planes.
[0003]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-123526 describes a method for setting a cutter path used for contour line machining. This conventional method sets a plurality of reference paths and sets at least one auxiliary path between two reference paths adjacent to each other.
[0004]
Specifically, this conventional method includes a reference path setting step for setting a plurality of reference paths so as to be included in a plurality of xy planes parallel to each other arranged at an equal pitch p in the z direction in the xyz coordinate space. It is out. The equal pitch p is automatically set in consideration of the specified value if the allowable value of the remaining machining height is specified by the user.
[0005]
The conventional method further includes at least one auxiliary path between two adjacent reference paths among a plurality of set reference paths, and the distance d when projected onto the xy plane is greater than or equal to a specified value. An auxiliary path setting step for setting is included. The auxiliary path setting process includes a reference path offset process, a target machining surface offset process, and an offset reference path projection process.
In the “reference path offset process”, one reference path L2 of two reference paths L1 and L2 adjacent to each other (the same reference numerals as in the above publication) is set in the direction parallel to the xy plane and the other reference path L1. At least one offset reference path K1, K2 is obtained by repeating offsetting by the prescribed pitch p1 in the approaching direction at least once.
In the “target machining surface offset step”, an offset target machining surface is obtained by offsetting the target machining surface of the workpiece toward the cutter approach side so as to pass through two reference paths L1 and L2 adjacent to each other.
In the “offset reference path projection step”, at least one auxiliary path L11, L12 is set by projecting the acquired at least one offset reference path K1, K2 onto the acquired offset target machining surface. The number of offset reference paths K is determined according to the distance d between two reference paths L adjacent to each other, and the number of auxiliary paths matches the number of offset reference paths K.
[0006]
This conventional method further includes an auxiliary path unnecessary part removing step of removing unnecessary parts from each set auxiliary path. This auxiliary path unnecessary part removal process includes a distance acquisition process and a removal process.
The “distance acquisition step” is a process for each of a plurality of linear elements constituting each auxiliary path (hereinafter referred to as “target element”) among a plurality of elements constituting another auxiliary path adjacent to the auxiliary path. The distance to the element corresponding to the target element (hereinafter referred to as “corresponding element”) is acquired.
Specifically, the “distance acquisition step” is the other end immediately of the first auxiliary path L11 located on the most end side among the plurality of auxiliary paths L11, L12, L13 set between the pair of reference paths L1, L2. The distance between the plurality of elements constituting the second auxiliary path L12 located on the side and the first corresponding element corresponding to the target element among the plurality of elements constituting the first auxiliary path L11 Between the second corresponding element corresponding to the target element among the plurality of elements constituting the third auxiliary path L13 located immediately on the other end side of the second auxiliary path L12. Is acquired as the second distance, and for the target element, the sum of the first distance and the second distance acquired for the target element is acquired as the total distance. Both the first distance and the second distance are acquired in the xyz coordinate space.
[0007]
On the other hand, the “removal step” removes at least one target element satisfying a certain condition from the auxiliary path as an unnecessary part among the at least one target element whose total distance acquired with the corresponding element is equal to or less than the equal pitch p. To do. The certain condition is that the difference between the angle of the first normal line at the position of the target element on the offset target machining surface and the angle of the second normal line at the position of the corresponding element is equal to or less than a specified value.
[0008]
[Problems to be Solved by the Invention, Problem Solving Means, Functions and Effects]
In this conventional method, as is clear from the above description, the distances between the xy planes (hereinafter referred to as “reference moving surfaces”) on which a plurality of reference paths are respectively positioned are equal pitches regardless of their positions. p. Here, the equal pitch p represents the dimension in the z-axis direction. On the other hand, the height of the remaining machining portion in each part of the workpiece target machining surface is the normal line in each part of the workpiece target machining surface. It varies depending on the angle with respect to the z axis. Therefore, just because the distance between the reference moving surfaces is set to the equal pitch p, the height of the remaining machining portion does not necessarily become the equal pitch p. Therefore, in this conventional method, the distance between the reference moving surfaces cannot be set by sufficiently considering the height of the remaining machining portion at each part on the workpiece target machining surface. For this reason, in this conventional method, there is a possibility that a reference path which is not necessary for processing occurs or a reference path which is necessary for processing does not occur.
[0009]
In this conventional method, as is clear from the above description, the auxiliary path is set by moving or deforming the reference path using the reference path adjacent to the auxiliary path, and the auxiliary path is positioned. The xy plane to be moved (hereinafter referred to as “auxiliary movement plane”) is used and is not set so as not to deviate from the auxiliary movement plane. Therefore, in this conventional method, due to the shape of the offset target machining surface, an element that deviates from the auxiliary movement surface is generated in a plurality of elements constituting the auxiliary path, and the cutter is moved along the auxiliary path. In addition, the cutter position may be displaced in the cutter axis direction (direction parallel to the z-axis). On the other hand, the contour line type adopted by this conventional method is inherently high in rigidity because the cutter shaft is not displaced in the approach / separation direction of the cutter when the cutter moves along the path. Even if it is, it is characterized in that early damage to the cutter can be avoided. However, in this conventional method, as described above, when the cutter moves along the auxiliary path, the cutter shaft is displaced in the cutter axis direction, that is, the approach / separation direction with respect to the workpiece. Therefore, with this conventional method, the original features of the contour line type may be impaired.
[0010]
The present invention has been made against the background of the above circumstances, and the problem is that a moving surface is set, a path is set on the moving surface, and the distance between the moving surfaces is set to the height of the machining remaining portion of the workpiece by the cutter. It is an object of the present invention to provide a cutter path setting method and a cutter path setting program recording medium capable of estimating and setting the length.
[0011]
This problem is solved by a cutter path setting method and a cutter path setting program recording medium according to the following aspect. In the following description, each aspect of the present invention is described in the same format as the claims, with each item numbered. This is to clearly show the possibility of adopting a combination of the features described in each section.
[0012]
(1) A method for setting a path along which the reference point of the cutter moves when cutting a workpiece with a cutter.
In order to set a plurality of moving surfaces on which the reference point moves in parallel to each other, workpiece target machining surface shape data that defines the shape of the target machining surface on which the workpiece should be machined by the cutter, and the workpiece is machined at each point by the cutter. Cutter machining shape data that defines the cutter machining shape to be processed, and a machining remaining portion that defines at least one allowable range relating to the height of the machining remaining portion that remains without being cut on the surface of the workpiece when the workpiece is cut by the cutter Based on the height tolerance range data, for each moving surface, the height of the remaining machining portion generated in the workpiece when the cutter is moved along each moving surface is estimated, and the estimated remaining machining portion Set the distance of each moving surface from other adjacent moving surfaces so that the height does not exceed the moving surface setting allowable range of the at least one allowable range; and A cutter path characterized in that a plurality of moving surfaces are set so that the moving surface is adjacent to another moving surface with the set distance, and further, a path is set on each of the set moving surfaces. A setting method (claim 1).
In this method, a moving surface to which the reference point of the cutter is to be constrained during processing is set, and a path is set on the set moving surface. Therefore, according to this method, it is possible to avoid a situation in which a part of the path deviates from the moving surface. In this method, the height of the remaining machining portion is estimated for each moving surface, and the distance from other moving surfaces is set in consideration of the estimation result. Therefore, according to this method, the distance between the moving surfaces, that is, the distance between the paths can be set for each moving surface, that is, for each pass in consideration of the height of the remaining machining portion, and the occurrence of unnecessary passes and unnecessary. The occurrence of a pass can be avoided. Therefore, according to this method, a necessary path can be generated in a normal form.
In this method, a ball end mill, a radius end mill, or the like can be selected as the “cutter”.
Further, in this method, the “moving plane” can be defined as a plane including the cutter axis or a plane intersecting with the cutter axis. Therefore, this method can be implemented to set a cutter path used for scanning linear machining, or can be implemented to set a cutter path used for contour linear machining.
Further, in this method, “estimating the height of the remaining machining portion” not only estimates the height of the remaining machining portion, but also estimates a variable corresponding to the height of the remaining machining portion on a one-to-one basis. Including that. For example, when the height of the processing remaining portion is uniquely calculated according to the distance between each point on a certain path and each point on the adjacent path, the processing of calculating the distance is performed. It can be regarded as estimating the height of the remaining part.
(2) In order to estimate the height of the remaining machining portion for each moving surface, a path is provisionally set on each moving surface and the path is approximated with a plurality of representative points, and then each representative point and , Acquiring a distance from another path set on another moving surface adjacent to the moving surface, and the remaining processing portion based on the plurality of distances acquired for a plurality of representative points and the cutter processing shape The cutter path setting method according to item (1), which includes a machining remaining portion height estimation step for estimating the height of the workpiece (claim 2).
In the method described in (1) above, the height of the remaining machining portion corresponding to each representative point on the provisional path is estimated on a cross section that passes through each representative point and is perpendicular to the moving surface. It can be implemented in the form. However, the cutter machining shape formed on the workpiece at each point by the cutter on the provisional path is three-dimensional. Therefore, for example, the relative position between the provisional path and the immediately preceding path is in a twisted relationship. In addition, when the twist is large, the estimated height when implemented in the above form may not accurately match the true height. If the estimated height is longer than the true height, an unnecessary path is generated. On the other hand, according to the method described in the item (2), since the height of the remaining machining portion is estimated in consideration of the three-dimensional shape of the cutter machining shape, the estimation accuracy is improved. As a result, unnecessary paths do not occur. In order to further improve the estimation accuracy, it is desirable to increase the number of representative points or handle all the control points of the cutter path as representative points.
(3) including a partial setting step in which a path is finally set only for a portion of the set moving surfaces where the estimated remaining machining height exceeds a reference value (1) or The cutter path setting method according to item (2) (claim 3).
According to this method, since it is possible to remove a portion unnecessary for processing from one continuous pass to be set when the height of the remaining processing portion is not considered for each part of each moving surface, the distance between passes In combination with optimization of the number of paths, that is, optimization of the number of paths, the overall length of a plurality of paths can be shortened as much as possible.
(4) Further, when a plurality of paths are set for each moving plane by the partial setting step, two adjacent paths are connected to each other between two adjacent paths among the plurality of paths. The cutter path setting method according to item (3), further including a linked path adding step of additionally setting a linked path to be performed (claim 4).
According to the method described in (3) above, the overall length of the multiple paths is reduced, but the frequency of approach and separation of the cutter to the workpiece increases, and the required machining time for the workpiece becomes longer. Or the cutter may be damaged early. On the other hand, according to the method described in this section (4), some of the unnecessary parts of each pass are left unremoved, so that the cutter approaches and separates the workpiece. The increase in frequency is suppressed, and as a result, the required machining time of the workpiece can be extended and the cutter can be prevented from being damaged early.
This method can be implemented in the form of adding a connected path so that all the gaps are filled with a connected path when there is at least one gap between a plurality of paths set on the same moving surface. The present invention can be implemented in such a manner that a connection path is added so that only a part of at least one gap is filled with the connection path.
(5) A method for setting a path along which the reference point of the cutter moves when the workpiece is cut by the cutter.
At least a reference path setting step for setting a reference path on each of a plurality of reference moving surfaces parallel to each other based on workpiece target processing surface shape data that defines a shape of a target processing surface on which a workpiece should be processed by a cutter;
An auxiliary path setting step for setting at least one auxiliary moving surface necessary between two reference moving surfaces adjacent to each other and setting an auxiliary path on each set auxiliary moving surface, the workpiece target machining surface The shape data, the cutting shape data that defines the cutting shape that the workpiece is processed at each point by the cutter, and the height of the remaining machining portion that remains on the surface of the workpiece without being cut when the workpiece is cut by the cutter Based on the machining remaining portion height tolerance range data that defines at least one tolerance regarding the height of the machining remaining portion generated in the workpiece when the cutter is moved along each auxiliary moving surface, Adjacent to each auxiliary moving surface so that the estimated remaining machining height does not exceed the allowable range for setting the auxiliary moving surface of the at least one allowable range. Other auxiliary path setting step having a support moving interplanar distance setting step of setting an auxiliary movement level distance is a distance from the moving surface that
Cutter path setting method characterized by including(Claim 5).
In this method, the height of the remaining machining portion is estimated and the estimation result is taken into consideration, and at least the distance between the auxiliary moving surfaces is set out of the reference moving surface distance and the auxiliary moving surface distance. Therefore, according to this method, at least the distance between the auxiliary moving surfaces, that is, the distance between the auxiliary paths can be set in consideration of the height of the remaining machining portion, which means that a necessary auxiliary path does not occur and an unnecessary auxiliary path occurs. You can avoid things.
Each wording in this method can be interpreted in the same way as in paragraph (1) above.
In this method, “another moving surface” in “an adjacent moving surface” means that the reference moving surface exists immediately before the auxiliary moving surface for which the distance between the auxiliary moving surfaces is set. While this means a moving surface, if there is another auxiliary moving surface immediately before, it means that auxiliary moving surface.
(6) In the auxiliary path setting step, among the auxiliary moving surfaces, the estimated height of the remaining machining portion is a reference value.OverA cutter path setting method as described in paragraph (5), including a partial setting step that finally sets the auxiliary path only for the part.(Claim 6).
According to this method, since the auxiliary path can be generated so as not to have an unnecessary part in processing, the whole of the plurality of auxiliary paths is combined with optimization of the distance between the auxiliary paths, that is, optimization of the number of auxiliary paths. The length can be shortened as much as possible.
(7) When the auxiliary path setting step sets a plurality of auxiliary paths for each auxiliary moving surface by the partial setting step, the two auxiliary paths adjacent to each other among the auxiliary paths A method for setting a cutter path according to item (6), further including a connected path adding step for additionally setting a connected path for connecting two auxiliary paths adjacent to each other.(Claim 7).
According to this method, an increase in the frequency of approach / separation of the cutter to the workpiece is suppressed, and as a result, it is possible to avoid an increase in the required machining time of the workpiece and early damage to the cutter.
This method is implemented in such a manner that when at least one gap exists between a plurality of auxiliary paths set on the same auxiliary movement surface, a connection path is added so that all the gaps are filled with the connection path. The connection path may be added so that only a part of the at least one gap is filled with the connection path.
(8) When the reference path setting step moves the cutter along each reference movement plane based on the workpiece target machining surface shape data, the cutter machining shape data, and the machining remaining portion height tolerance range data. Each of the reference movements so that the estimated remaining machining height of the workpiece does not exceed the allowable range for setting the reference movement surface of the at least one allowable range. A cutter path setting method according to any one of (5) to (7), including a reference moving surface distance setting step for setting a distance between reference moving surfaces, which is a distance from another adjacent reference moving surface of the surface(Claim 8).
According to this method, not only the distance between the auxiliary moving surfaces but also the distance between the reference moving surfaces is set in consideration of the height of the remaining machining portion. The situation of non-occurrence and generation of unnecessary paths can be avoided.
In this method, the “reference movement plane setting allowable range” may or may not match the previous auxiliary movement plane setting allowable range.
(9) In the reference moving surface distance setting step, the reference moving surface distance corresponding to each reference moving surface is set, and the estimated minimum height of the remaining machining portion corresponding to each reference moving surface is set to the reference moving surface. The cutter path setting method according to item (8), including a minimum height-considered distance setting step for setting so as to be within an allowable range for surface setting.
(10) The cutter path setting method according to (9), wherein the minimum height-considered distance setting step includes a step of setting the distance between the reference moving surfaces to be a minimum.
(11) The cutter path setting method according to (9), wherein the minimum height-considered distance setting step includes a step of setting the distance between the reference moving surfaces to be maximum.
According to this method, the distance between the reference moving surfaces is maximized, the number of reference moving surfaces, that is, the number of reference paths is minimized, and the required machining time of the workpiece can be easily reduced.
(12) The reference moving surface distance setting step tentatively sets a reference path on each reference moving surface and estimates the reference path to estimate the height of the remaining machining portion for each reference moving surface. It is approximated with a plurality of representative points, and then the distance between each representative point and another reference path set on another reference moving plane adjacent to the reference moving plane is acquired and acquired for the plurality of representative points. A cutter path setting method according to any one of (8) to (11), further including a machining remaining portion height estimation step of estimating a height of the machining remaining portion based on a plurality of distances and the cutter machining shape(Claim 9).
According to this method, since the height of the machining remaining portion is estimated in consideration of the fact that the cutter machining shape is three-dimensional, the accuracy of the estimation is improved.
(13) In the auxiliary path setting step, the distance between the auxiliary moving surfaces corresponding to each auxiliary moving surface is set, and the estimated maximum height of the remaining machining portion corresponding to each auxiliary moving surface is allowed for the auxiliary moving surface. The cutter path setting method according to any one of (5) to (12), including a maximum height-considering distance setting step for setting the distance to be within a range.
(14) The cutter path setting method according to (13), wherein the maximum height-considered distance setting step includes a step of setting the distance between the auxiliary moving surfaces to be a minimum.
(15) The cutter path setting method according to (13), wherein the maximum height-considered distance setting step includes a step of setting the distance between the auxiliary moving surfaces to be maximum.
According to this method, the distance between the auxiliary moving surfaces is maximized, the number of auxiliary moving surfaces, that is, the number of auxiliary paths is minimized, and the required machining time of the workpiece can be easily reduced.
(16) In the auxiliary moving surface distance setting step, in order to estimate the height of the remaining machining portion for each auxiliary moving surface, an auxiliary path is provisionally set on each auxiliary moving surface and the auxiliary path is set. Approximate with a plurality of representative points, and then obtain the distance between each representative point and another path set on another moving plane adjacent to the auxiliary moving plane, The cutter path setting method according to any one of (5) to (15), further comprising: a machining remaining portion height estimating step that estimates a height of the remaining machining portion based on a distance of the cutter and the cutter machining shape(Claim 10).
(17) Further, the reference movement surface position matching is performed so that the position of each reference movement surface set by the reference path setting step matches the position of any of the plurality of auxiliary movement surfaces set by the auxiliary path setting step. The cutter path setting method according to any one of (5) to (16), including a process.
According to this method, although the reference moving surface and the auxiliary moving surface are set independently of each other, the reference moving surface and the auxiliary moving surface are set at a distance shorter than the distance necessary for processing. Can be prevented, and generation of a reference path or auxiliary path unnecessary for processing can be avoided.
(18) The reference path setting step sets the positions of a plurality of reference moving surfaces in order from one end side of the plurality of reference moving surfaces to the other end side, and the auxiliary path The setting step sets the position of at least one auxiliary moving surface in order from the immediately preceding reference moving surface to the latest reference moving surface every time the latest reference moving surface is set by the reference path setting step. And when the position of the latest auxiliary moving surface set for the first time exceeds the position of the latest reference moving surface to the other end side, the latest auxiliary moving surface is set. The cutter path setting method according to item (17), which includes a reference moving surface position changing step of changing the position of the latest reference moving surface to the position.
(19) A recording medium in which a program executed by a computer to execute the cutter path setting method according to any one of (1) to (18) is recorded in a computer-readable manner (Claim 11).
Examples of the “recording medium” include a floppy disk, a magnetic tape, a magnetic disk, a magnetic drum, a magnetic card, an optical disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, an IC card, and a punched tape.
(20) A signal representing, as a carrier wave, a program executed by a computer in order to execute the cutter path setting method according to any one of items (1) to (18).
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, some of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
The first embodiment of the present invention is a method for setting a cutter path used for scanning linear machining. FIG. 2 shows a cutter path data creation apparatus (hereinafter simply referred to as “data creation apparatus”) for implementing the cutter path setting method. ") 10 is shown. The data creation device 10 includes a computer 20 including a processor 12 and a memory 14. An input device 30 such as a keyboard, a mouse, and a digitizer is connected to the input side of the computer 20, and an output device 40 such as a display, a printer, and a plotter is connected to the output side. An external storage device 50 is also connected to the computer 20. In response to a request from the computer 20, the external storage device 50 supplies the computer 20 with the program and data stored in the recording medium 52 such as a floppy disk, and stores the data output from the computer 20. Do.
[0015]
The recording medium 52 stores workpiece target machining surface shape data that defines the shape of the target machining surface on which the workpiece is to be machined, and a cutter path setting program so as to be readable by a computer. The cutter path setting program is represented by flowcharts in FIGS. Hereinafter, the contents of this program will be described. For example, the processing machine 60 shown in FIG. 9 is used to process the workpiece 70 from the original shape to the target machining shape as shown in FIG. However, it will be explained.
[0016]
As shown in FIG. 9, the processing machine 60 processes the workpiece 70 three-dimensionally in the xyz coordinate space by a cutter 72, and rotates a cutter 74 around the z axis. And a moving device 76 that translates the cutter 72 in the x-, y-, and z-axis directions. In this embodiment, the cutter 72 is a ball end mill, and therefore the path of the cutter 72 is defined as a trajectory along which the tool center of the ball end mill moves as a reference point of the cutter.
[0017]
In the cutter path setting program of FIG. 3, first, in step S1 (hereinafter, simply represented by “S1”, the same applies to other steps), the user-instructed cusp height h_dAnd the user-instructed cusp height h_dUser instruction tolerance for Δh_dAre entered. Here, as shown in FIG. 15, the cusp (Cusp) is generally formed on the workpiece surface at the boundary between the adjacent blade tool trajectories when the workpiece surface is machined by a cutting tool having a round tip (for example, a ball end mill). The cusp height h generally refers to the height of the pointed mountain. In the present embodiment, the cusp height h is an example of “the height of the remaining machining portion of the workpiece by the cutter”. In the present embodiment, the user-instructed cusp height h_dDefines the center value of the allowable range of the actual cusp height h, and the user-designated tolerance Δh_dDefines the width of the tolerance, and eventually the tolerance is
h_d-Δh_d≦ h ≦ h_d+ Δh_d
It will be defined by the following formula.
[0018]
Next, in S2, the number n of the reference moving surface K of the cutter 72 is set to 1, and then in S3, the position of the first reference moving surface K (1) (see FIG. 11) is set. The position of the first reference moving surface K (1) is set corresponding to a part on one end side of the work 70. Thereafter, in S4, the first reference path LK (1) on the first reference moving surface K (1) is converted into the workpiece target machining surface shape data and the radius r of the cutter 72 (in a hemispherical shape at the tip of the cutter 72). It is set based on cutter radius data representing the radius of the formed blade portion and hereinafter referred to as cutter radius r). In the present embodiment, the cutter radius data is an example of “cutter machining shape data”. The workpiece target machining surface shape data and the cutter radius data are read from the external storage device 50 by the computer 20. Data defining the set reference path LK (1) is stored in the memory 14.
[0019]
Thereafter, in S5, a reference pitch PK (n) (this time PK (1)) between the next reference movement surface K (n + 1) (this time K (2)) and the first reference movement surface K (1) is set. Is done. The position of the next reference movement plane K (n + 1) is set.
[0020]
The details of S5 are shown in the flowchart of FIG. 4 as a reference pitch setting routine.
First, in S31, data defining the reference path LK (n) (this time LK (1)) is read from the memory 14. Next, in S32, the provisional reference moving surface K_PROIs the provisional reference pitch PK from the reference moving surface K (n)_PROOnly a position away from the other end of the workpiece 70 is set (see FIG. 12). Provisional reference pitch PK_PROIs set to the minimum pitch. The minimum pitch can be a value designated by the user or a value determined inside the computer 20. Thereafter, in S33, as in S4, the provisional reference moving surface K_PROOn the provisional reference path LK_PROIs set. Subsequently, in S34, the reference path LK (n) and the temporary reference path LK_PROMinimum cusp height h_minIs calculated.
[0021]
Details of S34 are shown in a flowchart of FIG. 5 as a minimum cusp height calculation routine.
First, in S51, the provisional reference path LK_PROIs approximated by a plurality of representative points Q. The plurality of representative points Q are generated at substantially equal intervals. Next, in S52, for each representative point Q, the distance d between the representative point Q and the reference path LK (n) is calculated. Note that if data that approximates the reference path LK (n) at a plurality of representative points R already exists in the memory 14, it can be used. Temporary reference path LK among a plurality of line elements connecting points R to each other_PROThe distance d is calculated for the point closest to the current representative point Q above. Thereafter, in S53, the provisional reference path LK_PROMinimum value d among a plurality of distances d calculated for each of the plurality of representative points Q above_minIs selected, and then, in S54, its minimum value d_minAnd the minimum cusp height h from the cutter radius r_minIs calculated. Since this calculation method is well known, a description thereof will be omitted.
[0022]
Thereafter, in S35 of S4, the calculated minimum cusp height h_minIs the user-instructed cusp height h_dTo user instruction tolerance Δh_dMinus the value and the user-specified cusp height h_dUser instruction tolerance Δh_dIt is determined whether or not it is within a permissible range (an example of a permissible range for setting the reference moving plane) between the value obtained by adding. If it is assumed that it is not within the allowable range this time, the determination is NO, and in S36, the provisional reference pitch PK_PROIs increased by a predetermined increment ΔPK, and then the process returns to S32. Thereafter, a new provisional reference pitch PK_PROUnder the new provisional reference moving surface K_PROAnd new provisional reference path LK_PROAnd a new minimum cusp height h_minIs calculated and its minimum cusp height h_minIs determined to be within an allowable range. While the execution of S32 to S36 is repeated, the minimum cusp height h_minIs within the allowable range, the determination in S35 is YES, and in S37, the provisional reference pitch PK_PROIs the reference pitch PK (n) to be obtained, and data defining it is stored in the memory 14.
[0023]
In FIG. 16, the cutter 72 is moved to a temporary reference path LK._PROFor the sake of convenience, there are three ways in which the estimated cusp height h of each part changes when it is moved along the triangle graph. The leftmost graph (a) shows the provisional reference path LK._PROIs provisional reference pitch PK_PROThe graph (b) in the center shows the provisional reference pitch PK._PROCusp height h only after the initial value is increased from its initial value_minShows the case where is within the allowable range. The rightmost graph (c) will be described later.
[0024]
If the reference pitch PK (n) is set as described above, then the number i of the auxiliary moving surface A of the cutter 72 is set to 1 in S6 of FIG. 3, and then in S7, the auxiliary moving surface is set. An auxiliary pitch PA (i) between A (i) and the reference moving surface K (n) is set.
[0025]
The details of S7 are shown in the flowchart of FIG. 6 as an auxiliary pitch setting routine.
First, in S <b> 71, data defining the immediately preceding path LL is read from the memory 14. Here, the immediately preceding path LL means a path corresponding to the immediately preceding moving plane MM. When the auxiliary moving surface A (i) to be executed this time is the first for each reference moving surface K (n), that is, when the number i is 1, the immediately preceding moving surface MM is the reference. It means the moving surface K (n). On the other hand, if it is not, it means the auxiliary moving surface A (i-1) immediately before. Therefore, when the number i is 1, the immediately preceding path LL means the reference path LK (n) corresponding to the reference moving plane K (n). This means the auxiliary path LA (i-1) corresponding to (i-1).
[0026]
Thereafter, in S72, the provisional auxiliary moving surface A_PROHowever, the provisional auxiliary pitch PA extends from the immediately preceding moving surface MM to the other end of the work 70._PROIs set to a position that is only a distance away Provisional auxiliary pitch PA_PROAlso provisional reference pitch PK_PROThe minimum pitch is set in the same manner as described above. Subsequently, in S73, the provisional auxiliary moving surface A_PROTemporary auxiliary path LA on_PROIs set. Thereafter, in S74, the immediately preceding path LL and the provisional auxiliary path LA._PROMaximum cusp height h_maxIs calculated.
[0027]
Details of S74 are shown in a flowchart of FIG. 7 as a maximum cusp height calculation routine.
First, in S91, as in S51, the provisional auxiliary path LA_PROA plurality of representative points Q are generated at regular intervals. Next, in S92, as in S52, the distance d between the representative point Q and the immediately preceding path MM is calculated for each representative point Q. This calculation can also be performed in the same manner as S52 in FIG. Thereafter, in S93, the maximum value d of the calculated distances d is calculated._maxIs selected, and then in S94, its maximum value d_maxAnd the maximum cusp height h from the cutter radius r_maxIs calculated. Since this calculation method is the same as in S54 in FIG.
[0028]
Thereafter, in S75 of FIG. 6, the maximum cusp height h_maxIs the user-instructed cusp height h_dTo user instruction tolerance Δh_dMinus the value and the user-specified cusp height h_dUser instruction tolerance Δh_dIt is determined whether or not it is within a permissible range (an example of a permissible range for setting the auxiliary moving surface) between the value obtained by adding. If it is assumed that it is not within the allowable range this time, the determination is NO, and in S76, the provisional auxiliary pitch PA_PROIs increased by a predetermined increment ΔPA, and then the process returns to S72. After that, a new provisional auxiliary pitch PA_PROUnder the new provisional auxiliary moving surface A_PROAnd new provisional auxiliary path LA_PROAnd the new maximum cusp height h_maxIs calculated and its maximum cusp height h_maxIs determined to be within an allowable range. While the execution of S72 to S76 is repeated, the maximum cusp height h_maxIs within the allowable range, the determination in S75 is YES, and in S77, the provisional auxiliary pitch PA_PROIs the auxiliary pitch PA (i) to be obtained, and data defining it is stored in the memory 14. The rightmost graph in FIG. 17 shows the provisional auxiliary path LA._PROThe maximum cusp height h only after increasing it from its initial value_maxShows the case where is within the allowable range.
[0029]
Thereafter, in S8 of FIG. 3, it is determined whether or not the total value of the auxiliary pitch PA, that is, PA (1) +... + PA (i) is equal to or larger than the reference pitch PK (n). It is determined whether or not the current position of the auxiliary moving surface A (i) coincides with the position of the reference moving surface K (n + 1) or whether the position of the reference moving surface K (n + 1) exceeds the other end side of the workpiece 70. It is done. This time, if it is assumed that the total value of the auxiliary pitch PA is not equal to or larger than the reference pitch PK (n), the determination is NO, and in S9, the auxiliary moving surface A (i) is moved from the immediately preceding moving surface MM to the auxiliary pitch PA ( i) is set to a position away from the other end of the workpiece 70 (see FIG. 11). Thereafter, in S10, an auxiliary path LA (i) is set on the auxiliary moving surface A (i).
[0030]
Details of S10 are shown in a flowchart in FIG. 8 as an auxiliary path setting routine. First, in S101, the number j of the representative point Q in the auxiliary path LA (i) is set to 1. Next, in S102, the estimated cusp height h (j) corresponding to the representative point Q (j) is obtained from the memory 14. Read out. Thereafter, in S103, the read estimated cusp height h (j) is the reference value h '._dIt is determined whether or not: In the auxiliary path LA (i), it is determined whether or not the vicinity of the representative point Q (j) is a part unnecessary for processing. Reference value h ’_dCan be specified by the user, but the reference value h '_dIs generally indicated as a value less than or equal to the lower limit of the allowable range of the cusp height h. This time, the estimated cusp height h (j) is the reference value h ′._dAssuming that the following is true, the determination is YES, and in S104, the number j is stored in the memory 14 as a number that defines an unnecessary part in the auxiliary path LA (i). On the other hand, this time, the estimated cusp height h (j) is the reference value h ′._dIf it is assumed that this is not the case, the determination in S103 is NO and S104 is skipped. In the rightmost graph (c) in FIG. 16, the estimated cusp height h in the auxiliary path LA (i) is the reference value h ′._dThe following parts are determined as unnecessary parts.
[0031]
Thereafter, in S105, the reference value h ′ for all the representative points Q (j) of the auxiliary path LA (i)._dIt is determined whether the comparison with is completed. If it is assumed that the process has not ended this time, the determination is no, the number j is incremented by 1 in S106, and then the process returns to S102. Thereafter, if the determination of S105 becomes YES while the execution of S102 to S106 is repeated, at least one adjacent number for each number j stored in the memory 14 is additionally added to the memory 14 in S107 to S110. Stored in
[0032]
Specifically, first, in S107, for each number j stored in the memory 14, the normal direction of each part corresponding to the representative point Q (j) having each number j on the workpiece target machining surface is calculated. Then, the calculated normal direction is projected onto the auxiliary movement plane A (i). Next, in S108, for each number j stored in the memory 14, the angle (hereinafter referred to as “normal angle”) θ formed by the projected normal direction and the z-axis direction is set to the set value θ.₀It is determined whether or not this is the case. Set value θ₀Otherwise, the determination is NO, and in S109, a number that decreases by 1 to a number (j−Δj) that is smaller by a set value Δj than each number j and a number that is larger by a set value Δj than each number j (j + Δj) are 1 Numbers that increase in increments are additionally stored in the memory 14. For example, when the set value Δj is 1, a number (j−1) and a number (j + 1) are additionally stored for each number j, and when the set value Δj is 2, each number For j, number (j-2), number (j-1), number (j + 1), and number (j + 2) are additionally stored. On the other hand, the calculated normal angle θ is the set value θ₀In the case above, the determination in S108 is YES, and in S110, when viewed in the z-axis direction, the center of the representative point Q (j) of each number j is within the circle defined by the cutter radius r therefrom. The number j of at least one representative point Q (j) existing in is stored in the memory 14 additionally.
[0033]
Thereafter, in S111, for at least one representative point Q for which the number j is stored in the memory 14, at least one representative point sequence having each consecutive number j is searched. Subsequently, in S112, one continuous partial auxiliary path is set for each retrieved representative point sequence. For each auxiliary movement plane A (i), the auxiliary path LA (i) may be constituted by one partial auxiliary path or may be constituted by two or more partial auxiliary paths.
[0034]
Thereafter, in S11 of FIG. 3, the number i is incremented by 1, and the process proceeds to S7 again. If the determination of S8 becomes YES while the execution of S7 to S11 is repeated, the reference moving surface K (n + 1) is moved from the reference moving surface K (n) to the other end side of the workpiece 70 at S12 in S12. n) is set to a position separated by a distance. Thereafter, in S13, a reference path LK (n + 1) is set on the set reference movement plane K (n + 1). Subsequently, in S14, it is determined whether or not all paths have been set for the work 70. If not completed, the determination is NO, and in S15, the number n is incremented by 1, and the process returns to S5 again. On the other hand, if the path setting is completed, the determination in S14 is YES, and this cutter path One execution of the setting program ends.
[0035]
FIG. 17A to FIG. 17E show an example of execution of this program over time. That is, by executing this program, the reference path PK (1) is set, so that a virtual reference moving surface K (2) (the fact that it is virtual is indicated by a broken line in the figure. The same applies to the auxiliary moving surface). Is set. Thereafter, auxiliary movement surfaces A (1) and A (2) are set between the reference movement surface K (1) and the virtual reference movement surface K (2), and then the auxiliary movement surface A (3 ) To define the position of ()), thereby setting a virtual auxiliary movement plane A (3). Since the virtual auxiliary moving surface A (3) exceeds the virtual reference moving surface K (2) on the other end side of the work 70, that is, on the right side in the drawing, the auxiliary moving surface finally Although A (3) is not generated, the reference moving surface K (2) is set to the original position.
[0036]
FIG. 1 also shows a reference path LK and an auxiliary path LA set for the work 70. The plurality of reference paths LK have a minimum cusp height h for each reference path LK according to the target machining surface shape of the workpiece 70._minIs set with a variable reference pitch PK. On the other hand, the plurality of auxiliary paths LA has a maximum cusp height h for each auxiliary path LA according to the target machining surface shape of the workpiece 70._minIs set with a variable auxiliary pitch PA, and only necessary portions of the auxiliary moving surfaces A are set.
[0037]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, and only the reference pitch setting routine and the auxiliary pitch setting routine are different, only those routines will be described in detail, and the other elements are the same. Detailed description will be omitted by using reference numerals.
[0038]
In the first embodiment, when setting the reference pitch PK and the auxiliary pitch PA, the provisional reference pitch PK_PRORegardless, provisional auxiliary pitch PA_PROHowever, the initial value of the provisional pitch is set to the minimum pitch, and the provisional pitch is increased by a constant increment. In this embodiment, the initial value of the provisional pitch is generally It is set to a value larger than the maximum value of the generated pitch, and the provisional pitch is reduced by a constant decrement.
[0039]
FIG. 18 shows a reference pitch setting routine in the present embodiment. In this routine, unlike the reference pitch setting routine in the previous embodiment, the provisional reference pitch PK_PROIs set to a value larger than the maximum value of the generally generated pitch, and the minimum cusp height h is set in S35._minIs determined not to be within the allowable range, the provisional reference pitch PK is determined in S36a._PROIs reduced by a decrement ΔPK.
[0040]
FIG. 19 shows an auxiliary pitch setting routine in the present embodiment. In this routine, unlike the auxiliary pitch setting routine in the previous embodiment, the provisional auxiliary pitch PA_PROIs set to a value larger than the maximum value of the generally generated pitch, and the maximum cusp height h in S75._maxIs determined not to be within the allowable range, provisional auxiliary pitch PA is determined in S76a._PROIs decreased by a decrement ΔPA.
[0041]
FIG. 20 shows a graph similar to FIG. 16 in the previous embodiment. The leftmost graph (a) shows the provisional reference pitch PK._PROOr provisional auxiliary pitch PA_PROShows the estimated cusp height h when is the initial value. The middle graph (b) shows the provisional reference pitch PK._PROThe minimum cusp height h after reducing the initial value from_minShows the estimated cusp height h when lies within the allowable range. The rightmost graph (c) shows the provisional auxiliary pitch PA._PROThe maximum cusp height h only after the initial value has been reduced_maxShows the estimated cusp height h when lies within the allowable range.
[0042]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment also has many elements in common with the first embodiment, and only the auxiliary path setting routine is different, only this routine will be described in detail, and the same reference numerals will be used for the other elements. Therefore, detailed description is omitted.
[0043]
In the first embodiment, if at least one representative point sequence is searched for each auxiliary moving plane A (i), a partial auxiliary path is set only for the searched representative point sequence. Therefore, when a plurality of representative point sequences are searched for each auxiliary moving surface A (i), the auxiliary path LA (i) corresponding to the auxiliary moving surface A (i) is not as shown in FIG. It becomes a continuous line. On the other hand, in the present embodiment, the auxiliary path LA (i) is always set to be a continuous line.
[0044]
FIG. 21 shows an auxiliary path setting routine in the present embodiment. In this routine, S101 to S110 are executed in the same manner as in the first embodiment, and then in S111a, the minimum value j of at least one number j stored in the memory 14 is determined._minAnd the maximum value j_maxAnd are read out. Thereafter, in S112a, the minimum value j_minA representative point Q (j_min) And maximum value j_maxA representative point Q (j_max) Is set as the auxiliary path LA (i). One of both ends of the set auxiliary path LA (i) is a representative point Q (j_min) And the other is the representative point Q (j_max).
[0045]
FIG. 22 shows a plurality of reference paths LK and a plurality of auxiliary paths LA set according to the present embodiment. Each of the plurality of auxiliary paths LA is composed of one continuous line. Further, in the present embodiment, the work 70 has a flat portion formed in parallel to the xy plane at the edge of the target machining surface, and the setting of the final auxiliary path LA is omitted in that portion. Eventually, the final auxiliary path LA has a relationship in which both ends thereof are omitted with respect to the auxiliary path LA (which is equal to the provisionally set auxiliary path LA) that does not remove unnecessary portions at all. Become.
[0046]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment also has many elements in common with the first embodiment, and only the reference moving plane setting technique is different, only the technique will be described in detail, and the same reference numerals will be given to other elements. Detailed description will be omitted by use.
[0047]
In the first embodiment, as shown in FIGS. 17D and 17E, the virtual auxiliary movement surface A3 has the virtual reference movement surface K (2) on the other end side of the workpiece 70, that is, When the position exceeds the right side in the figure, the position of the reference movement surface K (2) is maintained. In the present embodiment, as shown in FIG. The position 2) is changed to the position of the auxiliary moving surface A (3).
[0048]
FIG. 24 shows a cutter path setting program according to this embodiment. In this program, after S1 to S11 are executed in the same manner as in the cutter path setting program (FIG. 3) of the first embodiment, the reference pitch PK (n) set in S5 is changed in S12a. The position of the reference moving surface K (n + 1) is changed so as to coincide with the position of the auxiliary moving surface A (i). Thereafter, in S13a, the reference moving surface K (n + 1) is set at a position separated from the reference moving surface K (n) by the reference path K (n) on the other end side of the workpiece 70. Thereafter, in S13b, a reference path K (n + 1) is set on the set reference movement plane K (n + 1).
[0049]
In FIGS. 24A to 24E, auxiliary movement surfaces A (1) and A (2) are initially shown between reference movement surfaces K (1) and K (2) adjacent to each other in this embodiment. , A (3) is set, but finally, the position of the reference moving surface K (2) is changed to the position of the auxiliary moving surface A (3), and the auxiliary moving surface A (3) It shows how it cannot be finally generated.
[0050]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, and only the reference pitch setting routine and the auxiliary pitch setting routine are different, only those routines will be described in detail, and the other elements are the same. Detailed description will be omitted by using reference numerals.
[0051]
In the first embodiment, when setting the reference pitch PK and the auxiliary pitch PA, the provisional reference pitch PK_PRORegardless, provisional auxiliary pitch PA_PROHowever, the provisional pitch is increased or decreased by a certain amount from its initial value, but in this embodiment, it is not increased or decreased by a certain amount, but the minimum cusp height h._minOr maximum cusp height h_maxAre taken into account, and the appropriate amount of increase or decrease is calculated so that they fall within the allowable range, so that the minimum cusp height h_minAnd maximum cusp height h_maxThe reference pitch PK and the auxiliary pitch PA that fall within the allowable range can be set in a shorter time.
[0052]
Specifically, for setting the reference pitch PK, as shown in FIG. 25, the provisional reference pitch PK_PROMinimum cusp height h below the initial value of_minIf the determination in S35 is NO, the minimum cusp height h is determined in S36b._minBased on the provisional reference pitch PK_PROIs the minimum cusp height h_minIs set to an appropriate value to fall within the allowable range. As for the setting of the auxiliary pitch PA, as shown in FIG._PROMaximum cusp height h under the initial value of_maxDoes not fall within the allowable range, and if the determination in S75 is NO, the maximum cusp height h is determined in S76b._maxBased on the provisional auxiliary pitch PA_PROIs the maximum cusp height h_maxIs set to an appropriate value to fall within the allowable range.
[0053]
Provisional reference pitch PK_PROThe initial value is used when the reference pitch PK with the immediately preceding reference moving surface K exists, and is used when it does not exist. On the other hand, it is assumed that the target machining surface of the workpiece 70 is a plane. User instruction cusp height h_dIs used to calculate the reference pitch PK and the value is used. Similarly, provisional auxiliary pitch PA_PROThe initial value of is used when the auxiliary pitch PA with the immediately preceding auxiliary moving surface A exists, and when the auxiliary pitch PA does not exist, the target machining surface of the workpiece 70 is assumed to be a plane. User instruction cusp height h_dFrom this, the auxiliary pitch PA is calculated backward and the value is used.
[0054]
In addition, in each of the embodiments described above, each moving surface corresponding to the workpiece 70 is distinguished from a reference moving surface or an auxiliary moving surface. It is possible to implement the present invention by setting moving surfaces in order from one end side to the other end side of the work 70 and setting paths on each moving surface without performing the above.
[0055]
In addition, the cutter path set according to the above-described embodiment can be applied to various types of scanning linear machining. In FIGS. 27 to 30, some types of scanning linear machining are shown as movement trajectories of the cutter 70. In the example of FIG. 27, the cutter 70 is reciprocated and moved from one end side to the other end side of the work 70, and actual cutting is performed in both the going process and the returning process. In the example of FIG. 28, the cutter 70 is reciprocated while being moved from one end side to the other end side of the workpiece 70, and the actual cutting is performed on the going and the empty cutting is performed on the returning. In the example of FIG. 29, the cutter 70 is always moved in one direction, and the workpiece 70 is machined from the both side positions toward the center position. The example of FIG. 30 is a form in which the cutter 70 is always moved in one direction and the workpiece 70 is machined from its center position toward both side positions.
[0056]
Furthermore, in addition, any of the above-described embodiments is a cutter path setting method performed for setting a cutter path used for scanning linear machining, but this embodiment is used for setting a cutter path used for contour linear machining. It is possible to carry out the invention.
[0057]
Although several embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, various modifications and improvements can be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the claims. Of course, the present invention can be carried out in the applied form.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view, a front view, and a side view showing a cutter path set by a cutter path setting method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a cutter path data creation device for carrying out the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a cutter path setting program executed by the computer of the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing S4 of FIG. 3 as a reference pitch setting routine.
FIG. 5 is a flowchart showing S34 of FIG. 4 as a minimum cusp height calculation routine.
FIG. 6 is a flowchart showing S7 of FIG. 3 as an auxiliary pitch setting routine.
FIG. 7 is a flowchart showing S74 of FIG. 6 as a maximum cusp height calculation routine.
FIG. 8 is a flowchart showing S10 of FIG. 3 as an auxiliary path setting routine.
FIG. 9 is a front view showing a processing machine for processing a workpiece using the cutter path set according to the first embodiment.
FIG. 10 is a front view showing a state in which a workpiece is machined by a cutter path set according to the first embodiment.
FIG. 11 is a front view for explaining a reference moving surface K setting method in the first embodiment.
FIG. 12 is a plan view for explaining a reference path PK setting method in the first embodiment.
FIG. 13 is a plan view for explaining a cusp height estimation method in the first embodiment.
FIG. 14 is a partial cross-sectional perspective view for explaining the cusp height estimation method in the first embodiment.
FIG. 15 is a side sectional view for explaining the definition of the cusp and the cusp height in the first embodiment.
FIG. 16 is a graph showing how the estimated cusp height h in the first embodiment changes depending on the reference pitch and the auxiliary pitch.
FIG. 17 is a plan view showing how the reference moving surface and the auxiliary moving surface are set over time in the first embodiment.
FIG. 18 is a flowchart showing a reference pitch setting routine executed by a computer in order to implement the cutter path setting method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart showing an auxiliary pitch setting routine executed by the computer in the second embodiment.
FIG. 20 is a graph showing how the estimated cusp height h in the second embodiment changes depending on the reference pitch and the auxiliary pitch.
FIG. 21 is a flowchart showing an auxiliary path setting routine executed by a computer in order to implement the cutter path setting method according to the third embodiment of the present invention.
22 is a plan view, a front view, and a side view showing a cutter path set by the cutter path setting method according to the third embodiment. FIG.
FIG. 23 is a plan view showing how the reference moving surface and the auxiliary moving surface are set with time in the cutter path setting method according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 24 is a flowchart showing a cutter path setting program executed by a computer to implement the fourth embodiment.
FIG. 25 is a flowchart showing a reference pitch setting routine executed by a computer in order to implement a cutter path setting method according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 26 is a flowchart showing an auxiliary pitch setting routine executed by the computer in the fifth embodiment.
FIG. 27 is a plan view showing the movement trajectory of the cutter in an example of the scanning line type machining using the cutter path set by the implementation of the present invention.
FIG. 28 is a plan view showing a movement locus of a cutter in another example of the scanning linear machining.
FIG. 29 is a plan view showing a moving locus of a cutter in still another example of the scanning linear processing.
FIG. 30 is a plan view showing a movement trajectory of a cutter in still another example of the scanning linear processing.
[Explanation of symbols]
10 Cutter path data creation device
20 computers
52 Recording media
60 processing machine
70 work
72 cutters

Claims

A method for setting a path along which a reference point of a cutter moves when a workpiece is cut by a cutter.
In order to set a plurality of moving surfaces on which the reference point moves in parallel to each other, workpiece target machining surface shape data that defines the shape of the target machining surface on which the workpiece should be machined by the cutter, and the workpiece is machined at each point by the cutter. Cutter machining shape data that defines the cutter machining shape to be processed, and a machining remaining portion that defines at least one allowable range regarding the height of the machining remaining portion that remains without being cut on the surface of the workpiece when the workpiece is cut by the cutter Based on the height tolerance range data, for each moving surface, the height of the remaining machining portion generated in the workpiece when the cutter is moved along each moving surface is estimated, and the estimated remaining machining portion Setting the distance of each moving surface from other adjacent moving surfaces so that the height does not exceed the moving surface setting allowable range of the at least one allowable range; and A cutter path characterized in that a plurality of moving surfaces are set so that each moving surface has a set distance and is adjacent to another moving surface, and a path is set on each set moving surface. Setting method.

In order to estimate the height of the remaining machining portion for each moving surface, a path is provisionally set on each moving surface and the path is approximated by a plurality of representative points. The distance to another path set on another moving surface adjacent to the surface is acquired, and the height of the remaining machining portion is determined based on the plurality of distances acquired for a plurality of representative points and the cutter processing shape. The cutter path setting method according to claim 1, further comprising: a machining remaining portion height estimating step for estimating the machining remaining portion height.

The partial setting process of setting a path | pass finally only about the part in which the height of the said estimated process remaining part exceeds the reference value among each set moving surface is included. Cutter path setting method.

Further, when a plurality of paths are set for each moving plane by the partial setting step, a connection path that connects the two adjacent paths to each other between two adjacent paths among the plurality of paths. The cutter path setting method according to claim 3, further comprising: a linked path adding step of additionally setting.

A method for setting a path along which a reference point of a cutter moves when a workpiece is cut by a cutter.
At least a reference path setting step for setting a reference path on each of a plurality of reference moving surfaces parallel to each other based on workpiece target processing surface shape data that defines a shape of a target processing surface on which a workpiece should be processed by a cutter;
An auxiliary path setting step for setting at least one auxiliary moving surface necessary between two reference moving surfaces adjacent to each other and setting an auxiliary path on each set auxiliary moving surface, the workpiece target machining surface The shape data, the cutting shape data that defines the cutting shape that the workpiece is processed at each point by the cutter, and the height of the remaining machining portion that remains on the surface of the workpiece without being cut when the workpiece is cut by the cutter Based on the machining remaining portion height tolerance range data that defines at least one tolerance regarding the height of the machining remaining portion generated in the workpiece when the cutter is moved along each auxiliary moving surface, Adjacent to each auxiliary moving surface so that the estimated remaining machining height does not exceed the allowable range for setting the auxiliary moving surface of the at least one allowable range. Other auxiliary path setting step having a support moving interplanar distance setting step of setting an auxiliary movement level distance is a distance from the moving surface that
A cutter path setting method comprising:

The auxiliary path setting step includes a partial setting step of finally setting an auxiliary path only for a portion of each auxiliary moving surface where the estimated remaining machining height exceeds a reference value. Item 6. The cutter path setting method according to Item 5.

When the auxiliary path setting step sets a plurality of auxiliary paths for each auxiliary moving surface in the partial setting step, the auxiliary paths are adjacent to each other between two adjacent auxiliary paths among the auxiliary paths. The cutter path setting method according to claim 6, further comprising a connected path adding step of additionally setting a connected path that connects the two auxiliary paths to each other.

In the reference path setting step, the workpiece target machining surface shape data and the cutter Based on the machined machining shape data and the machining remaining portion height tolerance range data, the height of the machining remaining portion generated in the workpiece when the cutter is moved along each reference moving surface is estimated and the estimated Between reference moving surfaces, which are distances from other adjacent reference moving surfaces of each reference moving surface so that the height of the remaining machining portion does not exceed the reference moving surface setting allowable range of the at least one allowable range. 8. The cutter path setting method according to claim 5, further comprising a reference moving surface distance setting step for setting a distance.

The reference moving surface distance setting step tentatively sets a reference path on each reference moving surface and estimates the reference path to a plurality of representatives in order to estimate the height of the remaining machining portion for each reference moving surface. The distance between each representative point and another reference path set on another reference moving plane adjacent to the reference moving plane is acquired, and a plurality of points acquired for a plurality of representative points are obtained. The cutter path setting method according to claim 8, further comprising a machining remaining portion height estimation step of estimating a height of the machining remaining portion based on a distance and the cutter machining shape.

The auxiliary moving surface distance setting step tentatively sets an auxiliary path on each auxiliary moving surface and estimates the auxiliary path to a plurality of representatives in order to estimate the height of the remaining machining portion for each auxiliary moving surface. The distance between each representative point and another path set on another moving plane adjacent to the auxiliary moving plane, and a plurality of distances acquired for a plurality of representative points The cutter path setting method according to any one of claims 5 to 9, further comprising a machining remaining portion height estimating step of estimating a height of the remaining machining portion based on the cutter machining shape.

A recording medium in which a program executed by a computer to execute the cutter path setting method according to claim 1 is recorded so as to be readable by a computer.