JP3870021B2 - Machining path generation method, machining path generation apparatus, and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、NC工作機械での加工経路を作成する加工経路生成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
加工物をNC工作機械により加工するために、その加工経路プログラムを作成する加工経路生成装置は、オペレーターから加工をすべきデータ、すなわち加工形状と、加工方法、工具径、仕上代、切込み幅などの指定を受けて、これらに基づいて加工経路を作成する。実際には、NC装置によるNCプログラムのフォーマットはNC工作機械の機種ごとに異なるため、まず機種に依存しない汎用の加工経路情報を作成し、その後これをNC装置ごとに応じたNCプログラムに変換するポストプロセッサを用いて、加工経路プログラムとする。
【0003】
従来の加工経路作成装置は、図7に示すように、入力部1と、輪郭加工経路作成部2と、領域加工経路作成部3と、ポケット加工経路作成部4と、ポストプロセッサ5とから構成されている。入力部1は、オペレータからポケット形状の輪郭線やポケット上面高さ、ポケット底面高さ、工具径、工具径方向切込み幅、工具軸方向切込み幅、仕上代などの情報の入力を受けて、輪郭加工経路作成部2と領域加工経路作成部3とに出力する。
【0004】
輪郭加工経路作成部2と領域加工経路作成部3とは、仕上代に配慮しつつ、工具径方向切込み幅だけ加工経路を順次オフセットして複数の輪郭加工経路を生成するとともに、これらの輪郭加工経路を順次接続して、図8に示すような渦巻き状の加工経路(領域加工経路)を作成する。ここで輪郭加工経路の作成は、具体的には、まず所望の加工形状輪郭線から工具半径と仕上代との和の分だけ内側にオフセットした第1輪郭加工経路を作成し、この第1輪郭加工経路から工具径方向切込み幅分、内側へオフセットした第2輪郭加工経路を作成する。以下同様にして第3から第k輪郭加工経路を作成する。そして、内側に輪郭加工経路が作成できなくなるまでこれを繰り返して実行し、複数の輪郭加工経路を得る。実際の加工時には、この第k輪郭加工経路から順に切削加工する。このような加工形状輪郭線に沿った輪郭加工経路による加工を「側面加工」という。
【0005】
ポケット加工経路作成部4は、ポケット上面高さからポケット底面高さと仕上代の和の高さまで、工具軸方向切込み幅ごとに順次、切込み平面高さを決定し、領域加工経路を切込み平面高さごとに順次作成・結合してポケット加工経路を作成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の加工経路生成装置により作成された渦巻状加工経路に従って側面加工によりポケット形状を荒取り加工すると、渦巻き中心部(第k輪郭加工経路)からの加工開始時や、加工途中に現れる経路の急激な屈曲、往復経路の加工時などに、工具と加工物との接触長さが加工途中直線部における片側当りの側面切削状態に比べ極めて大きくなる。すなわち、工具の加工部分が側面から進行方向の前面全てに亘る状態(溝加工状態)が発生する。この状態では、工具の切削負荷が非常に大きくなり工具が破損したり、切削熱の発生による工具の摩耗が著しくなる。
【0007】
このため、従来の加工経路生成装置で作成された経路に従って加工を行う場合、工具負荷が最大となる場合を想定し、工具負荷が過大にならないように送り速度を遅く設定している。このために荒取り加工の大部分を占める片側当たりの側面切削状態部分でも負荷を想定して送り速度を遅くしており、全体的に加工効率が低下するという問題点がある。
【0008】
そこで、経路上負荷の大きい部分を認識して、その部分でのみ送り速度を遅くするなどの工夫が為されている。しかしながら、このようにしても溝加工状態で切削熱が増加することによる工具摩耗を避けることができない。
【0009】
一方、溝加工を工具負荷を小さくしながら行う方法としてトロコイド加工が知られている。トロコイド加工は、工具を円運動させながら溝方向に移動させて加工を行う方法である。従って工具は全体的にスパイラルを描きながら移動する。そのため、このトロコイド加工により加工される溝の幅は工具直径と円運動の直径との和になる。具体的にトロコイド加工における加工経路は図9に示すようなものとなる。トロコイド加工では、工具と加工物との接触部分が側面の片側当たりとなり、工具前面全体が当たる溝加工にはならない。このため側面加工の側面切削状態と同様の切削条件を指定することができ、切削速度を遅くすることなく溝加工することができる。
【0010】
トロコイド加工は、理想的には、溝方向に沿った移動とこれに接する円の移動とを合成したスパイラル状の加工経路で行われるが、便宜的に溝方向に沿った移動経路を円弧移動のピッチに分割し、各分割点にてこれに接する円の移動を行う経路を追加して近似的に実現できる。すなわち、ある点を中心に工具を円運動させて加工を行った後、加工経路に沿ってわずかに移動し、この移動後の位置で再び所定の点を中心にして工具を円運動させる。このようにして作成されたトロコイド加工の加工経路は図10に示すようなものとなる。以下、この近似的に実現したトロコイド加工にて説明する。
【0011】
ただしトロコイド加工では、その円運動の半分がエアカットであるため切削効率が低い。
【0012】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、切削効率を著しく低下させることなく、工具負荷の低い加工経路を作成できる加工経路生成方法、加工経路生成装置、および記録媒体を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、入力された加工形状を所定量オフセットして作成される加工経路により加工する加工経路生成方法において、入力された加工形状を所定量だけオフセットして基本加工経路を生成する工程と、基本加工経路を構成する複数の経路要素のうち互いに対向する経路要素との幅が工具半径とトロコイド円の直径との和であるトロコイド加工最大幅の2倍以下となる範囲、もしくは、凹コーナー部周辺範囲であって、少なくとも基本加工経路に沿って側面加工した場合に工具と加工物との接触長さが直線部における片側あたりの側面切削状態に比して大きくなる範囲、の少なくともいずれか一方をトロコイド加工範囲として抽出する工程と、前記抽出したトロコイド加工範囲内に存在する基本加工経路の経路要素に沿って移動するトロコイド加工経路を生成する工程と、前記トロコイド加工範囲以外の範囲に存在する基本加工経路の経路要素を側面加工経路として抽出する工程と、を備えることを特徴とする。これにより、切削効率を維持しつつ工具負荷の低い加工経路を生成できる。
【0015】
さらに本発明の一態様によれば、前記トロコイド加工経路を生成する工程は、抽出したトロコイド加工範囲内に存在する基本加工経路のうち凹コーナー部を構成する経路要素を所定半径の円弧に変換した加工経路を生成し、当該加工経路に沿って移動するトロコイド加工経路を生成することを特徴とする。
【0016】
さらに、上記従来例の問題点を解決するための本発明は、入力された加工形状を所定量オフセットして作成される加工経路により加工する加工経路生成装置において、 入力された加工形状を所定量だけオフセットして基本加工経路を生成する手段と、基本加工経路を構成する複数の経路要素のうち互いに対向する経路要素との幅が工具半径とトロコイド円の直径との和であるトロコイド加工最大幅の2倍以下となる範囲、もしくは、凹コーナー部周辺範囲であって、少なくとも基本加工経路に沿って側面加工した場合に工具と加工物との接触長さが直線部における片側あたりの側面切削状態に比して大きくなる範囲の少なくともいずれか一方をトロコイド加工範囲として抽出する手段と、前記抽出したトロコイド加工範囲に存在する基本加工経路の経路要素に沿って移動するトロコイド加工経路を生成する手段と、前記トロコイド加工範囲以外の基本加工経路を側面加工経路として抽出する手段と、前記トロコイド加工経路と前記側面加工経路とを合成した合成加工経路を生成する手段と、を含むことを特徴としている。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照し説明する。本実施の形態の加工経路作成装置は、図1に示すように、入力部1と、基本加工経路作成部12と、トロコイド加工経路作成部13と、側面加工経路作成部14と、基本加工経路修正部20と、領域加工経路作成部15と、ポケット加工経路作成部16と、ポストプロセッサ5とから構成されている。ここで、入力部1とポストプロセッサ5とは従来のものと同様であるので詳細な説明を省略する。
なお、以下の説明において、図9、図10に示すように、トロコイド加工切込み量とは、トロコイド加工を行う際に工具の円運動の中心(トロコイド円の中心)が加工経路に沿って、一回転するごとに進む移動量であり、また、トロコイド加工最大幅は、工具半径とトロコイド円の直径との和をいい、トロコイド加工ではこの幅に工具半径を加算した分だけ加工が行われる。従って、これを越える幅については削り残しが発生する。
【0018】
入力部1は、オペレータが入力する加工すべきポケット形状を示す加工形状輪郭線、ポケット上面高さ、ポケット底面高さ、仕上代、及び、加工条件を示す加工工具の工具径、工具径方向切込み幅、工具軸方向切込み幅などの情報を入力し、記憶する。(図5、ステップ1)
【0019】
続いて、基本加工経路作成部12は、第1回目は入力された加工形状輪郭線を工具半径と仕上代との和の分だけ内側にオフセットした工具中心経路である第1基本加工経路を作成する。第2回目以降は前回作成した第j−1基本加工経路を工具径方向切込み幅分だけ内側へオフセットした工具中心経路である第j基本加工経路を作成する。これらの基本加工経路は、従来技術における輪郭加工経路に相当する。(図5、ステップ2)
【0020】
基本加工経路作成部12にて第j基本加工経路ができたか確認し(図5、ステップ3)、できない場合は、内側へのオフセット処理は全て完了したものとみなして、領域加工経路作成部15の処理(図5、ステップ9)へジャンプする。第j基本加工経路ができた場合は、トロコイド加工経路を生成するため以下の処理を行う。
【0021】
トロコイド加工経路作成部13は、求めた基本加工経路からトロコイド加工範囲を抽出し、その範囲にトロコイド加工経路を生成する。第j基本加工経路においてトロコイド加工を行ったとき内側に削り残しが生じないトロコイド加工範囲を抽出し、抽出した範囲にトロコイド加工経路を生成する場合、トロコイド加工経路作成部13は、まず、図3(a)に示すように、第j基本加工経路からトロコイド加工最大幅分だけ内側へオフセットした破線で示す加工経路を作成する。ここで、破線で示す加工経路の交点の内、基本加工経路を構成する経路要素の中で最も離れた経路要素をオフセットした加工経路の交点(図3(a)の交点イ)より外側の加工経路は、一方の基本加工経路の経路要素をオフセットした加工経路が、対向する基本加工経路の経路要素からトロコイド加工最大幅以下の位置になり、この部分ではトロコイド加工によって内側に削り残しなく切削可能となる。
【0022】
続いて、基本加工経路からトロコイド加工範囲を抽出するため、トロコイド加工経路作成部13は、第j基本加工経路をオフセットした加工経路の交点(図3(a)の交点イ)を中心としトロコイド加工最大幅分の半径を有する円弧と第j基本加工経路との交点(図3(b)の交点ロ、交点ハ)を求め、交点間の基本加工経路をトロコイド加工範囲として抽出する(図3(b)第j基本加工経路の太線部)。トロコイド加工経路作成部13は、基本加工経路の凹屈曲部においても、同様の処理にてトロコイド加工範囲を抽出する。
【0023】
即ち、図4(a)に示すように、トロコイド加工経路作成部13は、第j基本加工経路からトロコイド加工最大幅分だけ内側へオフセットした破線で示す加工経路を作成しその交点(図4(a)の交点ニ)を求める。求めた交点を中心としトロコイド加工最大幅分の半径を有する円と第j基本加工経路との交点(図4(b)の交点ホ、交点へ)を求め、交点間の基本加工経路をトロコイド加工範囲として抽出する(図4(b)第j基本加工経路の太線部)。(図5、ステップ4)
【0024】
抽出したトロコイド加工範囲の基本加工経路そのままにトロコイド円を付加したトロコイド加工経路を生成すると、その加工経路上を工具中心が移動するため、例えば図2(a)に示すように基本加工経路の凹屈曲部において、所望の加工形状に削り込みが発生する。
【0025】
この削り込みを防止するため、トロコイド加工経路作成部13は、抽出したトロコイド加工範囲の第j基本加工経路から凹屈曲部を検出し、図2(b)に示すように凹屈曲部を構成する第j基本加工経路要素間に、少なくともトロコイド円の半径以上の半径Rを有する円弧を挿入し、トロコイド加工範囲の第j基本加工経路を修正する。(図5、ステップ5)
【0026】
更に、トロコイド加工経路作成部13は、トロコイド加工範囲に含まれる第j基本加工経路をトロコイド加工切込み量ごとに分割して、各分割位置ごとに指定されたトロコイド円直径を有するトロコイド円を挿入したトロコイド加工経路を作成する(図3(c))(図5、ステップ6)。
【0027】
側面加工経路作成部14は、第j基本加工経路の内、トロコイド加工経路作成部13が抽出したトロコイド加工範囲以外の部分を側面加工範囲として抽出し、トロコイド加工経路作成部13にて作成されたトロコイド加工経路と合成した加工経路を作成する(図3(c))(図5、ステップ7)。
【0028】
この処理により、入力された加工形状内の領域を加工するトロコイド加工経路と側面加工経路が合成された1本の加工経路が作成される。
【0029】
基本加工経路修正部20は、トロコイド加工経路作成部13にて抽出されたトロコイド加工範囲に含まれる第j基本加工経路を、側面加工したとみなされる加工経路に修正する。本実施例では、トロコイド加工範囲に含まれる第j基本加工経路の経路要素(図3(b)基本加工経路の太線部)を、第j基本加工経路をオフセットした加工経路の交点(図3(a)の交点イ)を中心としトロコイド加工最大幅分の半径を有する円弧に置き換えることにより実現している。(図3(d))(図5、ステップ8)
【0030】
修正した第j基本加工経路は、基本加工経路作成部12にて第j+1基本加工経路を作成する際に利用される。そして次のオフセット処理を実行するためステップ2へジャンプする。
【0031】
領域加工経路作成部15は、上記の処理で作成された複数の側面加工経路とトロコイド加工経路との合成加工経路を元に、隣接する加工経路間に乗り移り経路を作成し、所定の平面高さの領域加工経路を生成する。(図5、ステップ9)
これにより、図8の従来技術に示した加工経路に対し、図6に示すような加工経路が作成される。
【0032】
ポケット加工経路作成部16はポケット上面高さからポケット底面高さと仕上代との和の高さまでに工具軸方向切込み幅ごとに切込み平面高さを決定し、図6に示す加工経路を切込み平面高さごとに順次作成して結合し、ポケット加工経路を作成する。(図5、ステップ10)
【0033】
尚、これら基本加工経路作成部12とトロコイド加工経路作成部13と側面加工経路作成部14と基本加工経路修正部20と領域加工経路作成部15とポケット加工経路作成部16とは、CPU(中央演算処理装置)において実行されるソフトウエアとして実現されてもよい。この場合にはCPUが、このソフトウエアをコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み出して、加工経路の生成を行うことになる。
【0034】
尚、発明の詳細な説明では、ポケット加工における領域加工を例としてその加工経路生成方法を説明したが、本発明は、指定された加工形状内の領域を全て加工する領域加工にとどまらず、指定された加工形状に沿って加工する輪郭加工等、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適用できることは言うまでもない。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、入力された加工形状を所定量オフセットして作成される加工経路により加工する加工経路生成方法であって、加工経路に沿って工具を移動させたときのトロコイド加工により削り残しが発生しない範囲、もしくは、凹屈曲部の少なくともいずれか一方の加工範囲をトロコイド加工経路とし、前記範囲以外の加工経路を側面加工経路とする加工経路生成方法としているので、切削効率を維持しつつ工具負荷の低い加工経路を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の加工経路生成装置の構成ブロック図である。
【図2】 トロコイド加工による凹屈曲部の削り込み防止を示す説明図である。
【図3】 トロコイド加工範囲の設定方法を示す説明図である。
【図4】 凹屈曲部のトロコイド加工範囲の設定方法を示す説明図である。
【図5】 本発明の加工経路生成方法のフローチャートである。
【図6】 本発明の加工経路生成装置により作成される加工経路の一例を示す説明図である。
【図7】 従来の加工経路生成装置の構成ブロック図である。
【図8】 従来の加工経路生成装置により作成される加工経路の一例を示す説明図である。
【図9】 理想的なトロコイド加工における加工経路を示す説明図である。
【図10】 一般的なトロコイド加工における加工経路を示す説明図である。
【符号の説明】
1 入力部、2 輪郭加工経路作成部、3 領域加工経路作成部、4 ポケット加工経路作成部、5 ポストプロセッサ、12 基本加工経路作成部、13 トロコイド加工経路作成部、14 側面加工経路作成部、15 領域加工経路作成部、16 ポケット加工経路作成部、20 基本加工経路修正部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a machining path generation method for creating a machining path in an NC machine tool.
[0002]
[Prior art]
The machining path generator that creates a machining path program for machining a workpiece with an NC machine tool is data to be machined by the operator, that is, machining shape, machining method, tool diameter, finishing allowance, cutting width, etc. Then, a machining route is created based on these. Actually, the format of the NC program by the NC device differs depending on the model of the NC machine tool. Therefore, firstly, general-purpose machining path information independent of the model is created and then converted into an NC program corresponding to each NC device. A post processor is used as a machining path program.
[0003]
As shown in FIG. 7, the conventional machining path creation device includes an
[0004]
The contour machining
[0005]
The pocket machining
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the pocket shape is roughed by side machining according to the spiral machining path created by such a conventional machining path generation device, it appears at the start of machining from the spiral center (kth contour machining path) or during machining. When a path is sharply bent or when a reciprocating path is machined, the contact length between the tool and the workpiece becomes extremely large as compared with a side-cutting state per one side in a straight part during machining. That is, a state (grooving state) occurs in which the machining portion of the tool extends from the side surface to the entire front surface in the traveling direction. In this state, the cutting load of the tool becomes very large, the tool is damaged, and the wear of the tool due to generation of cutting heat becomes significant.
[0007]
For this reason, when machining is performed according to a path created by a conventional machining path generation device, the feed speed is set to be slow so that the tool load does not become excessive, assuming that the tool load is maximized. For this reason, even in the side cut state portion per side that occupies most of the roughing processing, the feed rate is slowed assuming a load, and there is a problem that the processing efficiency is reduced as a whole.
[0008]
In view of this, a device has been devised, such as recognizing a portion having a large load on the route and reducing the feed rate only in that portion. However, even in this case, tool wear due to increased cutting heat in the grooving state cannot be avoided.
[0009]
On the other hand, trochoidal machining is known as a method of performing grooving while reducing the tool load. Trochoidal machining is a method in which machining is performed by moving the tool in the groove direction while moving the tool in a circular motion. Therefore, the tool moves while drawing a spiral as a whole. Therefore, the width of the groove processed by the trochoidal processing is the sum of the tool diameter and the diameter of the circular motion. Specifically, the machining path in trochoidal machining is as shown in FIG. In trochoidal machining, the contact portion between the tool and the workpiece is one side of the side surface, and the entire front surface of the tool does not hit the groove. For this reason, the same cutting conditions as the side cutting state of the side processing can be specified, and the groove processing can be performed without slowing the cutting speed.
[0010]
Ideally, trochoidal machining is performed in a spiral machining path that combines movement along the groove direction and movement of the circle in contact with the movement. For convenience, the movement path along the groove direction is circular movement. It can be approximately realized by adding a path for dividing the pitch and moving a circle in contact with each division point. That is, after the tool is circularly moved around a certain point, the tool is slightly moved along the machining path, and the tool is again circularly moved around the predetermined point at the position after the movement. The machining path of the trochoid machining thus created is as shown in FIG. Hereinafter, this approximated trochoidal machining will be described.
[0011]
However, in trochoidal machining, cutting efficiency is low because half of the circular motion is air cut.
[0012]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a machining path generation method, a machining path generation apparatus, and a recording medium that can create a machining path with a low tool load without significantly reducing cutting efficiency. Objective.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention for solving the problems of the conventional example described above is a machining path generation method for machining by a machining path created by offsetting an inputted machining shape by a predetermined amount, and offsetting the inputted machining shape by a predetermined amount. Then, the width of the step of generating the basic machining path and the path elements facing each other among the plurality of path elements constituting the basic machining path is the sum of the tool radius and the diameter of the trochoidal circle. times following scope, or a concave corner portion near range, the ratio to the side cutting state per side contact length of the tool when side milling along at least basic machining path and the workpiece is in the straight portion a step larger range by, at least either one is extracted as a trochoidal machining range, the basic machining path present within a trochoidal working range the extracted Generating a trochoidal machining path moving along the path element, characterized in that it comprises the steps of extracting the path element of the basic machining path existing in a range other than the trochoid working range as side milling path. Thereby, it is possible to generate a machining path with a low tool load while maintaining the cutting efficiency.
[0015]
Furthermore, according to one aspect of the present invention, in the step of generating the trochoidal machining path, the path element constituting the concave corner portion of the basic machining path existing in the extracted trochoidal machining range is converted into an arc having a predetermined radius. A machining path is generated, and a trochoid machining path that moves along the machining path is generated .
[0016]
Further, the present invention for solving the problems of the conventional example described above is a machining path generation device for machining with a machining path created by offsetting the input machining shape by a predetermined amount. The maximum width of trochoidal machining in which the width between the means for generating the basic machining path with offset by a distance and the path elements facing each other among the plurality of path elements constituting the basic machining path is the sum of the tool radius and the diameter of the
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the machining path creation apparatus of the present embodiment includes an
In the following description, as shown in FIGS. 9 and 10, the trochoidal machining depth is defined as the center of the circular motion of the tool (the center of the trochoidal circle) along the machining path when performing trochoidal machining. The maximum amount of trochoidal machining is the sum of the tool radius and the diameter of the trochoidal circle. In trochoidal machining, machining is performed by adding this radius to the tool radius. Accordingly, uncut parts are generated for widths exceeding this.
[0018]
The
[0019]
Subsequently, the basic machining
[0020]
The basic machining
[0021]
The trochoidal machining path creation unit 13 extracts a trochoidal machining range from the obtained basic machining path, and generates a trochoidal machining path in that range. When a trochoidal machining range where no uncut residue is generated inside when trochoidal machining is performed in the jth basic machining path is generated, and a trochoidal machining path is generated in the extracted range, the trochoidal machining path creation unit 13 firstly selects FIG. As shown in (a), a machining path indicated by a broken line offset inward from the jth basic machining path by the maximum trochoidal machining width is created. Here, out of the intersections of the machining paths indicated by the broken lines, machining outside the intersection of the machining paths (intersection a in FIG. 3A) obtained by offsetting the most distant path element among the path elements constituting the basic machining path. The machining path with the offset of the path element of one basic machining path is positioned below the maximum width of the trochoidal machining from the path element of the opposing basic machining path, and in this part, it can be cut without being left behind by trochoidal machining. It becomes.
[0022]
Subsequently, in order to extract a trochoidal machining range from the basic machining path, the trochoidal machining path creation unit 13 performs trochoidal machining centering on an intersection of machining paths offset from the jth basic machining path (intersection a in FIG. 3A). The intersection point between the arc having the radius of the maximum width and the j-th basic machining path (intersection point b, intersection point c in FIG. 3B) is obtained, and the basic machining path between the intersection points is extracted as the trochoidal machining range (FIG. 3 ( b) Thick line portion of jth basic machining path). The trochoidal machining path creation unit 13 extracts the trochoidal machining range by the same process even in the concave bent part of the basic machining path.
[0023]
That is, as shown in FIG. 4A, the trochoidal machining path creation unit 13 creates a machining path indicated by a broken line offset inward from the jth basic machining path by the maximum trochoidal machining width (see FIG. Find the intersection d) of a). The intersection of the circle having the radius corresponding to the maximum width of the trochoidal machining centered on the obtained intersection and the jth basic machining path (to the intersection e and to the intersection in FIG. 4B) is obtained, and the basic machining path between the intersections is trochoidal. A range is extracted (FIG. 4 (b), a thick line portion of the jth basic machining path). (Figure 5, Step 4)
[0024]
When a trochoidal machining path with a trochoidal circle added to the basic machining path in the extracted trochoidal machining range is generated, the tool center moves on the machining path. For example, as shown in FIG. In the bent portion, cutting occurs in a desired processing shape.
[0025]
In order to prevent this cutting, the trochoidal machining path creation unit 13 detects the concave bending part from the j-th basic machining path in the extracted trochoidal machining range, and configures the concave bending part as shown in FIG. An arc having a radius R greater than or equal to the radius of the trochoidal circle is inserted between the jth basic machining path elements, and the jth basic machining path in the trochoidal machining range is corrected. (Fig. 5, step 5)
[0026]
Further, the trochoidal machining path creation unit 13 divides the j-th basic machining path included in the trochoidal machining range for each trochoidal machining incision amount, and inserts a trochoidal circle having a trochoidal circle diameter designated for each division position. A trochoidal machining path is created (FIG. 3 (c)) (FIG. 5, step 6).
[0027]
The side machining
[0028]
With this process, one machining path is created by combining the trochoid machining path and the side machining path for machining the region within the input machining shape.
[0029]
The basic machining path correction unit 20 corrects the j-th basic machining path included in the trochoidal machining range extracted by the trochoid machining path creation unit 13 to a machining path that is considered to have been subjected to side machining. In this example, the path element of the jth basic machining path included in the trochoidal machining range (FIG. 3 (b), the bold line portion of the basic machining path) is the intersection of the machining paths offset from the jth basic machining path (FIG. 3 ( This is realized by replacing with an arc having a radius corresponding to the maximum width of the trochoidal machining centering on the intersection point a) of a). (FIG. 3D) (FIG. 5, Step 8)
[0030]
The modified jth basic machining path is used when the basic machining
[0031]
The area machining
Thereby, a machining path as shown in FIG. 6 is created with respect to the machining path shown in the prior art of FIG.
[0032]
The pocket machining
[0033]
The basic machining
[0034]
In the detailed description of the invention, the machining path generation method has been described by taking the area machining in the pocket machining as an example, but the present invention is not limited to the area machining in which all the areas in the designated machining shape are machined. Needless to say, the present invention can be applied within a range that does not depart from the gist of the present invention, such as contour processing for processing along the processed shape.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a machining path generation method for machining by a machining path that is created by offsetting an input machining shape by a predetermined amount, and the uncut material is left by trochoidal machining when a tool is moved along the machining path. Is a machining path generation method in which a machining path other than the above range is a trochoidal machining path, and a machining path other than the above range is a side machining path, while maintaining cutting efficiency. A machining path with a low tool load can be generated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration block diagram of a machining path generation device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing prevention of cutting of a concave bent portion by trochoidal processing.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for setting a trochoid processing range.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a method for setting a trochoid processing range of a concave bent portion.
FIG. 5 is a flowchart of a machining path generation method of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a machining path created by the machining path generation device of the present invention.
FIG. 7 is a configuration block diagram of a conventional machining path generation device.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a machining path created by a conventional machining path generation device.
FIG. 9 is an explanatory view showing a machining path in ideal trochoid machining.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a machining path in general trochoidal machining.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
入力された加工形状を所定量だけオフセットして基本加工経路を生成する工程と、
基本加工経路を構成する複数の経路要素のうち互いに対向する経路要素との幅が工具半径とトロコイド円の直径との和であるトロコイド加工最大幅の2倍以下となる範囲、もしくは、凹コーナー部周辺範囲であって、少なくとも基本加工経路に沿って側面加工した場合に工具と加工物との接触長さが直線部における片側当たりの側面切削状態に比して大きくなる範囲、の少なくともいずれか一方をトロコイド加工範囲として抽出する工程と、
前記抽出したトロコイド加工範囲内に存在する基本加工経路の経路要素に沿って移動するトロコイド加工経路を生成する工程と、
前記トロコイド加工範囲以外の範囲に存在する基本加工経路の経路要素を側面加工経路として抽出する工程と、
を備えることを特徴とする加工経路生成方法。In a machining path generation method for machining by a machining path created by offsetting the input machining shape by a predetermined amount,
Creating a basic machining path by offsetting the input machining shape by a predetermined amount;
A range where the width of the path elements facing each other among the plurality of path elements constituting the basic machining path is not more than twice the maximum width of the trochoidal machining, which is the sum of the tool radius and the diameter of the trochoidal circle , or a concave corner At least one of the peripheral ranges, in which the contact length between the tool and the workpiece is larger than the side cutting state per one side of the linear portion when side machining is performed along at least the basic machining path. Extracting a trochoid processing range,
Generating a trochoidal machining path that moves along a path element of a basic machining path that exists within the extracted trochoidal machining range;
Extracting a path element of a basic machining path existing in a range other than the trochoid machining range as a side machining path ;
Machining path generation method comprising: a.
前記凹コーナー部周辺範囲は、凹コーナー部を構成する経路要素および当該凹コーナー部を構成する経路要素をトロコイド加工最大幅分だけ内側にオフセットしたオフセット線の交点を中心とするトロコイド加工最大幅分の半径を有する円で囲まれる範囲であることを特徴とする加工経路生成方法。 The peripheral area around the concave corner is the maximum width of the trochoidal machining centered on the intersection of the path element constituting the concave corner and the offset line offset inward by the maximum trochoidal width of the path element constituting the concave corner. A machining path generation method characterized by being in a range surrounded by a circle having a radius of.
前記トロコイド加工経路を生成する工程は、抽出したトロコイド加工範囲内に存在する基本加工経路のうち凹コーナー部を構成する経路要素を所定半径の円弧に変換した加工経路を生成し、当該加工経路に沿って移動するトロコイド加工経路を生成することを特徴とする加工経路生成方法。 In the processing path generation method according to claim 1 or 2 ,
The step of generating the trochoidal machining path generates a machining path obtained by converting a path element constituting the concave corner portion into an arc having a predetermined radius among the basic machining paths existing within the extracted trochoidal machining range, A machining path generation method, characterized by generating a trochoid machining path that moves along.
入力された加工形状を所定量だけオフセットして基本加工経路を生成する手段と、
基本加工経路を構成する複数の経路要素のうち互いに対向する経路要素との幅が工具半径とトロコイド円の直径との和であるトロコイド加工最大幅の2倍以下となる範囲、もしくは、凹コーナー部周辺範囲であって、少なくとも基本加工経路に沿って側面加工した場合に工具と加工物との接触長さが直線部における片側当たりの側面切削状態に比して大きくなる範囲の少なくともいずれか一方をトロコイド加工範囲として抽出する手段と、
前記抽出したトロコイド加工範囲に存在する基本加工経路の経路要素に沿って移動するトロコイド加工経路を生成する手段と、
前記トロコイド加工範囲以外の基本加工経路を側面加工経路として抽出する手段と、
前記トロコイド加工経路と前記側面加工経路とを合成した合成加工経路を生成する手段と、
を含むことを特徴とする加工経路生成装置。In a processing path generation device that processes by a processing path created by offsetting the input processing shape by a predetermined amount,
Means for generating a basic machining path by offsetting the input machining shape by a predetermined amount;
A range where the width of the path elements facing each other among the plurality of path elements constituting the basic machining path is not more than twice the maximum width of the trochoidal machining, which is the sum of the tool radius and the diameter of the trochoidal circle , or a concave corner At least one of the peripheral ranges where the contact length between the tool and the workpiece becomes larger than the side cutting state per one side in the straight portion when side machining is performed along at least the basic machining path. Means for extracting as a trochoid processing range;
Means for generating a trochoidal machining path that moves along a path element of a basic machining path existing in the extracted trochoidal machining range;
Means for extracting a basic machining path other than the trochoidal machining range as a side machining path;
Means for generating a synthetic machining path obtained by synthesizing the trochoidal machining path and the side surface machining path;
A machining path generation apparatus comprising:
入力された加工形状を所定量だけオフセットして基本加工経路を生成するモジュールと、
基本加工経路を構成する複数の経路要素のうち互いに対向する経路要素との幅が工具半径とトロコイド円の直径との和であるトロコイド加工最大幅の2倍以下となる範囲、もしくは、凹コーナー部周辺範囲であって、少なくとも基本加工経路に沿って側面加工した場合に工具と加工物との接触長さが直線部における片側当たりの側面切削状態に比して大きくなる範囲の少なくともいずれか一方をトロコイド加工範囲として抽出するモジュールと、
前記抽出したトロコイド加工範囲に存在する基本加工経路の経路要素に沿って移動するトロコイド加工経路を生成するモジュールと、
前記トロコイド加工範囲以外の基本加工経路を側面加工経路として抽出するモジュールと、
前記トロコイド加工経路と前記側面加工経路とを合成した合成加工経路を生成するモジュールと、
を含む加工経路生成プログラムを格納したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。A machining path generation program for machining with a machining path created by offsetting an input machining shape by a predetermined amount,
A module for generating a basic machining path by offsetting the input machining shape by a predetermined amount;
A range where the width of the path elements facing each other among the plurality of path elements constituting the basic machining path is not more than twice the maximum width of the trochoidal machining, which is the sum of the tool radius and the diameter of the trochoidal circle , or a concave corner At least one of the peripheral ranges where the contact length between the tool and the workpiece becomes larger than the side cutting state per one side in the straight portion when side machining is performed along at least the basic machining path. A module to extract as the trochoid processing range;
A module for generating a trochoidal machining path that moves along a path element of a basic machining path existing in the extracted trochoidal machining range;
A module for extracting a basic machining path other than the trochoid machining range as a side machining path;
A module for generating a synthetic machining path obtained by synthesizing the trochoidal machining path and the side surface machining path;
A computer-readable recording medium storing a machining path generation program including
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