JP6732568B2

JP6732568B2 - Processing device and method of setting processing device

Info

Publication number: JP6732568B2
Application number: JP2016130185A
Authority: JP
Inventors: 真吉田; 秀也大森
Original assignee: Roland DG Corp
Current assignee: Roland DG Corp
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2020-07-29
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: JP2018001318A

Description

本発明は、加工装置及び加工装置の設定方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a method for setting the processing apparatus.

加工装置の一例として、加工対象物であるワークを切削する切削装置（例えばフライス盤）が知られている。このような切削装置では、ワークをテーブルに保持し、切削用工具（例えばエンドミル）を回転させつつテーブルを移動させることによって、切削用工具とワークとを相対的に移動させながらワークを切削刃物で切削することが行われる。 As an example of a processing device, a cutting device (for example, a milling machine) that cuts a work that is a processing target is known. In such a cutting device, a work is held on a table, and the table is moved while rotating a cutting tool (for example, an end mill), so that the work is cut by a cutting tool while relatively moving the cutting tool and the work. Cutting is done.

このような加工装置では、一般的に、ワークを大まかに切削する「荒削り」と呼ばれる加工工程の後、仕上げの切削工程が行われることになる。荒削りの工程が行われることによって、全体の切削時間の短縮化や、仕上げ工程の効率化を実現することができる。また、荒削り工程での切削深さ（切り込み深さ）が深く設定されるほど、切削時間を短縮させることができる。 In such a processing device, generally, a finishing cutting step is performed after a processing step called "roughing" for roughly cutting a work. By performing the rough cutting process, it is possible to shorten the entire cutting time and improve the efficiency of the finishing process. Further, the deeper the cutting depth (cutting depth) in the rough cutting step, the shorter the cutting time can be.

特開２０１１−２２７５８４号公報JP, 2011-227584, A

一般的な加工装置では、加工深さ（例えば切削深さ）は加工工具の刃径（直径）に応じて設定され、同じ加工条件（例えばモーターの回転数や、切削速度など）であれば、刃径が大きいほど、加工深さ（切込深さ、切込量）が深く設定されることになる。
しかし、刃径が大きくなると加工時にワークから受ける抵抗が大きくなるため、加工工具を回転させるモーターが非力な場合には、加工工具の回転に異常が生じるおそれがある。 In a general processing device, the processing depth (for example, cutting depth) is set according to the blade diameter (diameter) of the processing tool, and under the same processing conditions (for example, the number of rotations of the motor and the cutting speed), The larger the blade diameter, the deeper the machining depth (cutting depth, cutting depth) is set.
However, as the blade diameter increases, the resistance received from the work during machining increases, and therefore the rotation of the machining tool may become abnormal if the motor for rotating the machining tool is ineffective.

本発明は、非力なモーターを用いた場合であっても、加工工具を正常に回転させて、正常に加工を行うことを目的とする。 It is an object of the present invention to normally rotate a machining tool and perform machining normally even when a powerless motor is used.

上記目的を達成するための主たる発明は、加工対象物を加工する加工工具を回転させるモーターと、前記加工工具により前記加工対象物を加工するときの加工深さを、前記加工工具の刃径に応じて設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記刃径が設定値よりも小さいときには、前記刃径が大きいほど前記加工深さが深くなるように前記加工深さを設定し、前記刃径が前記設定値よりも大きいときには、前記刃径が大きいほど前記加工深さが浅くなるように前記加工深さを設定することを特徴とする加工装置である。 The main invention for achieving the above object is a motor for rotating a machining tool for machining a machining object, and a machining depth when machining the machining object by the machining tool, to a blade diameter of the machining tool. According to the control unit, the control unit sets the machining depth such that the machining depth becomes larger as the blade diameter is larger, when the blade diameter is smaller than a set value. When the blade diameter is larger than the set value, the machining depth is set such that the machining depth becomes shallower as the blade diameter becomes larger.

本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will be made clear by the description of the present specification.

本発明によれば、非力なモーターを用いた場合であっても、加工工具を正常に回転させることができる。 According to the present invention, the processing tool can be rotated normally even when a powerless motor is used.

図１Ａは、一般的な切削装置における刃径と加工深さとの関係の説明図である。図１Ｂは、モーターが非力な切削装置における刃径と加工深さとの関係の説明図である。FIG. 1A is an explanatory diagram of a relationship between a blade diameter and a working depth in a general cutting device. FIG. 1B is an explanatory diagram of a relationship between a blade diameter and a working depth in a cutting device in which a motor is ineffective. 図２は、本実施形態の加工装置１００の概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the processing apparatus 100 of this embodiment. 図３は、本実施形態の加工装置１００のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of the processing apparatus 100 of this embodiment. 図４は、材料テーブル７１の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the material table 71. 図５は、工具テーブル７２の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the tool table 72. 図６Ａは、パラメータテーブル７３の説明図である。図６Ｂは、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）に基づく計算式に図６Ａの第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を当てはめた場合のグラフである。FIG. 6A is an explanatory diagram of the parameter table 73. FIG. 6B is a graph when the first set value to the third set value (k1 to k3) of FIG. 6A are applied to the calculation formula based on the first set value to the third set value (k1 to k3). 図７は、加工条件設定部６１の行う処理のフロー図である。FIG. 7 is a flow chart of processing performed by the processing condition setting unit 61. 図８Ａは、加工対象物Ｗの材料と、加工工具２１の種類とを選択するための選択画面の説明図である。図８Ｂは、加工条件の表示画面の説明図である。FIG. 8A is an explanatory diagram of a selection screen for selecting the material of the processing object W and the type of the processing tool 21. FIG. 8B is an explanatory diagram of a processing condition display screen. 図９Ａ及び図９Ｂは、加工対象物Ｗに対する加工工具２１の加工経路の説明図である。9A and 9B are explanatory diagrams of a machining path of the machining tool 21 with respect to the workpiece W. 図１０は、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）の決定方法のフロー図である。FIG. 10 is a flow chart of a method of determining the first set value to the third set value (k1 to k3). 図１１は、サンプルブロック片に対する加工の様子の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of how a sample block piece is processed. 図１２Ａ及び図１２Ｂは、Ｓ１０５で求める二次曲線の近似式の説明図である。12A and 12B are explanatory diagrams of the approximate expression of the quadratic curve obtained in S105. 図１３は、第２実施形態の刃径と加工深さとの関係の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of the relationship between the blade diameter and the working depth according to the second embodiment.

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。 === Summary of disclosure ===
At least the following matters will be made clear by the description of the present specification.

加工対象物を加工する加工工具を回転させるモーターと、前記加工工具により前記加工対象物を加工するときの加工深さを、前記加工工具の刃径に応じて設定する制御部と、を備え、前記制御部は、前記刃径が設定値よりも小さいときには、前記刃径が大きいほど前記加工深さが深くなるように前記加工深さを設定し、前記刃径が前記設定値よりも大きいときには、前記刃径が大きいほど前記加工深さが浅くなるように前記加工深さを設定することを特徴とする加工装置が明らかとなる。このような加工装置によれば、非力なモーターを用いた場合であっても、加工工具を正常に回転させることができる。 A motor that rotates a processing tool that processes a processing object, and a processing unit that sets the processing depth when processing the processing object by the processing tool, according to a blade diameter of the processing tool, and a control unit, When the blade diameter is smaller than a set value, the control unit sets the processing depth such that the larger the blade diameter is, the deeper the processing depth is, and when the blade diameter is larger than the set value. A machining apparatus characterized in that the machining depth is set such that the machining depth becomes shallower as the blade diameter increases. According to such a processing apparatus, the processing tool can be normally rotated even when a powerless motor is used.

前記刃径が前記設定値に近い値であるほど、前記刃径の変化量に対する前記加工深さの変化量が小さくなることが望ましい。これにより、非力なモーターを用いた場合であっても、加工工具を正常に回転させることができる。 It is desirable that the closer the blade diameter is to the set value, the smaller the amount of change in the working depth with respect to the amount of change in the blade diameter. As a result, the processing tool can be rotated normally even when a powerless motor is used.

前記加工深さは、前記刃径と前記設定値との差の２乗に応じた値として設定されることが望ましい。これにより、非力なモーターを用いた場合であっても、加工工具を正常に回転させることができる。 The processing depth is preferably set as a value corresponding to the square of the difference between the blade diameter and the set value. As a result, the processing tool can be rotated normally even when a powerless motor is used.

前記設定値は、前記加工対象物の種類に応じた値ｋ１として設定され、前記加工対象物の種類に応じて別の設定値としてｋ２及びｋ３が設定され、前記刃径をＤとしたとき、前記加工深さは、−ｋ２×（Ｄ−ｋ１）²＋ｋ３として算出されることが望ましい。これにより、非力なモーターを用いた場合であっても、加工工具を正常に回転させることができる。 When the set value is set as a value k1 according to the type of the processing object, k2 and k3 are set as different setting values according to the type of the processing object, and the blade diameter is D, The processing depth is preferably calculated as −k2×(D−k1) ² +k3. As a result, the processing tool can be rotated normally even when a powerless motor is used.

加工対象物を加工する加工工具を回転させるモーターと、前記加工工具により前記加工対象物を加工するときの加工深さを、前記加工工具の刃径に応じて設定する制御部であり、前記刃径が設定値よりも小さいときには、前記刃径が大きいほど前記加工深さが深くなるように前記加工深さを設定するとともに、前記刃径が前記設定値よりも大きいときには、前記刃径が大きいほど前記加工深さが浅くなるように前記加工深さを設定する制御部とを備えた加工装置の前記設定値を設定する加工装置設定方法であって、（１）前記加工対象物のサンプルに対して、前記加工深さが徐々に深くなるように段階的に前記加工深さを設定して、前記加工工具により前記サンプルを加工するサンプル加工工程と、（２）前記サンプル加工工程の際に、前記加工工具の回転に異常が生じるまでの最大の前記加工深さを限界深さとし、前記刃径に応じた前記限界深さを特定する限界特定工程と、（３）前記刃径に応じた前記限界深さに基づいて、前記設定値を求める算出工程とを行うことを特徴とする加工装置設定方法が明らかとなる。これにより、加工工具を正常に回転させる際に用いられる設定値を簡易な方法で求めることができる。 A motor for rotating a machining tool for machining a machining object, and a machining depth when machining the machining object by the machining tool, which is a control unit for setting according to a blade diameter of the machining tool, and the blade. When the diameter is smaller than a set value, the processing depth is set such that the processing depth becomes deeper as the blade diameter becomes larger, and when the blade diameter is larger than the set value, the blade diameter becomes large. A processing apparatus setting method for setting the set value of a processing apparatus, comprising: a control unit that sets the processing depth such that the processing depth becomes shallower; On the other hand, a sample processing step in which the processing depth is set stepwise so that the processing depth gradually increases and the sample is processed by the processing tool, and (2) in the sample processing step A limit specifying step of specifying the limit depth that corresponds to the blade diameter, with the maximum processing depth until abnormal rotation of the processing tool occurs, and (3) depending on the blade diameter A processing device setting method, which comprises performing a calculation step of obtaining the set value based on the limit depth, will be clarified. Accordingly, the set value used when the working tool is normally rotated can be obtained by a simple method.

前記限界特定工程では、少なくとも３つの前記刃径に応じた前記限界深さがそれぞれ特定され、前記算出工程では、少なくとも３つの前記刃径に応じた前記限界深さに基づいて二次曲線の近似式が求められるとともに、前記近似式に基づいて前記設定値が算出されることが望ましい。これにより、サンプル加工工程を行う回数を軽減させることができる。 In the limit specifying step, the limit depths corresponding to at least three blade diameters are specified, respectively, and in the calculation step, a quadratic curve is approximated based on the limit depths corresponding to at least three blade diameters. It is preferable that the set value is calculated based on the approximate expression while the expression is obtained. As a result, the number of times the sample processing step is performed can be reduced.

前記算出工程では、前記近似式において前記限界深さのピーク値に対応する前記刃径に基づいて、前記設定値が算出されることが望ましい。これにより、加工工具を正常に回転させる際に用いられる設定値を簡易な方法で求めることができる。 In the calculation step, it is preferable that the set value is calculated based on the blade diameter corresponding to the peak value of the limit depth in the approximation formula. Accordingly, the set value used when the working tool is normally rotated can be obtained by a simple method.

前記加工対象物の種類ごとに、前記設定値が算出されることが望ましい。これにより、加工対象物の種類ごとに、適切な設定値を簡易な方法で求めることができる。 It is desirable that the set value be calculated for each type of the object to be processed. Thus, it is possible to obtain an appropriate set value for each type of processing target object by a simple method.

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜はじめに＞
図１Ａは、一般的な切削装置における刃径と加工深さとの関係の説明図である。図中の上側には、刃径と加工深さとの関係を示すグラフが示されている。図中の下側には、加工工具２１と、加工対象物Ｗの加工状態とが示されている。一般的な切削装置では、加工時にワークから受ける抵抗に対して十分なパワーを有するモーターが採用されている。このため、同じ加工条件（例えばモーターの回転数や、切削速度など）であれば、刃径が大きいほど、加工深さを深くすることができる（刃径が大きいほど、限界加工深さが深くなる）。したがって、一般的な切削装置では、加工工具２１の刃径が大きいほど、荒削り工程での加工深さは深く設定されることになる。 === First Embodiment ===
<Introduction>
FIG. 1A is an explanatory diagram of a relationship between a blade diameter and a working depth in a general cutting device. A graph showing the relationship between the blade diameter and the working depth is shown on the upper side of the drawing. On the lower side of the drawing, the processing tool 21 and the processing state of the processing object W are shown. In a general cutting device, a motor having a sufficient power for the resistance received from a work during processing is adopted. Therefore, under the same machining conditions (for example, motor rotation speed and cutting speed), the larger the blade diameter, the deeper the machining depth (the larger the blade diameter, the deeper the critical machining depth). Become). Therefore, in a general cutting apparatus, the larger the blade diameter of the working tool 21, the deeper the working depth in the rough cutting process.

図１Ｂは、モーターが非力な切削装置における刃径と加工深さとの関係の説明図である。モーターが非力な場合、加工時にワークから受ける抵抗が大きくなると、回転工具の回転が停止するなどの異常が生じることになる。加工時にワークから受ける抵抗は、刃径が大きくなるほど大きくなるため、モーターが非力な場合には、刃径が大きくなっても、加工深さを深くすることはできず、むしろ加工深さを浅くする必要が生じてくる。 FIG. 1B is an explanatory diagram of a relationship between a blade diameter and a working depth in a cutting device in which a motor is ineffective. When the motor is weak, the resistance received from the workpiece during machining increases, causing abnormalities such as the rotation of the rotary tool stopping. Since the resistance received from the workpiece during machining increases as the blade diameter increases, it is not possible to increase the machining depth even if the motor diameter is large, even if the blade diameter increases. It becomes necessary to do it.

そこで、本実施形態では、加工工具２１の刃径が第１設定値ｋ１よりも小さいときには、刃径が大きいほど加工深さが深くなるように加工深さが設定されるとともに、加工工具２１の刃径が第１設定値ｋ１よりも大きいときには、刃径が大きいほど加工深さが浅くなるように加工深さが設定される。これにより、加工工具２１を正常に回転させて、正常に加工を行うことができる。 Therefore, in the present embodiment, when the blade diameter of the machining tool 21 is smaller than the first set value k1, the machining depth is set such that the machining depth increases as the blade diameter increases, and the machining tool 21 When the blade diameter is larger than the first set value k1, the processing depth is set such that the larger the blade diameter, the smaller the processing depth. As a result, the processing tool 21 can be rotated normally to perform normal processing.

また、図１Ｂに示すグラフによれば、刃径が第１設定値ｋ１に近い値であるほど（刃径と第１設定値ｋ１との差が小さいほど）、刃径の変化量に対する加工深さの変化量が小さくなる（傾きの絶対値が小さくなる）。この点を考慮すると、図１Ｂに示すグラフの加工深さは、刃径と第１設定値ｋ１との差の２乗に応じた値となる。具体的には、図１Ｂに示す曲線は、次式の放物線を示す二次曲線で近似することができる。 Further, according to the graph shown in FIG. 1B, the closer the blade diameter is to the first set value k1 (the smaller the difference between the blade diameter and the first set value k1), the more the machining depth with respect to the change amount of the blade diameter. The amount of change in height becomes smaller (the absolute value of the slope becomes smaller). Considering this point, the working depth of the graph shown in FIG. 1B is a value corresponding to the square of the difference between the blade diameter and the first set value k1. Specifically, the curve shown in FIG. 1B can be approximated by a quadratic curve showing a parabola of the following equation.

加工深さ（ｍｍ）＝−ｋ２×（Ｄ−ｋ１）²＋ｋ３
Ｄ：工具の刃径（ｍｍ）
ｋ１：第１設定値（ｍｍ）
ｋ２：第２設定値
ｋ３：第３設定値（ｍｍ） Processing depth (mm) = -k2 x (D-k1) ² +k3
D: Tool blade diameter (mm)
k1: First set value (mm)
k2: second set value k3: third set value (mm)

そこで、本実施形態では、図１Ｂに示すような刃径と加工深さとの関係を利用して、加工深さを、上式に基づいて、工具の刃径Ｄ及び第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜Ｋ３）から算出している。このため、様々な工具の刃径ごとに加工深さを逐次記憶しなくても、第１設定値〜第３設定値が記憶されていれば、用いられる加工工具２１の刃径に適切な加工深さを求めることができるので、記憶すべきデータ量が少なくて済む。 Therefore, in the present embodiment, by utilizing the relationship between the blade diameter and the machining depth as shown in FIG. 1B, the machining depth is calculated based on the above equation, the blade diameter D of the tool and the first to third set values. It is calculated from the set values (k1 to K3). Therefore, even if the machining depth is not sequentially stored for each blade diameter of various tools, as long as the first set value to the third set value are stored, it is possible to appropriately machine the blade diameter of the processing tool 21 to be used. Since the depth can be obtained, the amount of data to be stored can be small.

ところで、様々な加工条件下で試験を行い、これらの様々な加工条件に適した加工深さをそれぞれ求めようとすると、膨大な時間がかかってしまう。これに対し、本実施形態では、図１Ｂに示すような刃径と加工深さとの関係を利用して、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を簡易な方法で求めることができ、刃径と、その刃径に適した加工深さとの関係を簡易に求めることができる。 By the way, if a test is conducted under various processing conditions to obtain the processing depths suitable for these various processing conditions, it takes a huge amount of time. On the other hand, in the present embodiment, the first set value to the third set value (k1 to k3) can be obtained by a simple method by using the relationship between the blade diameter and the working depth as shown in FIG. 1B. Therefore, the relationship between the blade diameter and the processing depth suitable for the blade diameter can be easily obtained.

以下、本実施形態の加工装置の基本構成について説明し、その後に、本実施形態の加工装置に用いられる第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）の決定方法を説明する。 Hereinafter, the basic configuration of the processing apparatus of the present embodiment will be described, and then the method of determining the first to third set values (k1 to k3) used in the processing apparatus of the present embodiment will be described.

＜加工装置１００の基本構成＞
図２は、本実施形態の加工装置１００の概略説明図である。図３は、本実施形態の加工装置１００のブロック図である。 <Basic configuration of the processing device 100>
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the processing apparatus 100 of this embodiment. FIG. 3 is a block diagram of the processing apparatus 100 of this embodiment.

以下の説明では、図２に示すように各方向を定義する。すなわち、加工工具２１（例えばエンドミル）の回転軸に平行な方向を「上下方向」とし、加工工具２１から見て加工対象物Ｗの側を「下」とし、逆側を「上」とする。上下方向のことを「Ｚ軸方向」と呼ぶこともある。また、キャリッジ３１の移動方向を「左右方向」とし、作業者から見て右側を「右」とし、左側を「左」とする。左右方向のことを「Ｘ軸方向」と呼ぶこともある。上下方向及び左右方向に垂直な方向を「前後方向」とし、加工装置１００から見て作業者の側を「前」とし、逆側を「後」とする。前後方向のことを「Ｙ軸方向」と呼ぶこともある。 In the following description, each direction is defined as shown in FIG. That is, the direction parallel to the rotation axis of the processing tool 21 (for example, the end mill) is defined as “up-down direction”, the side of the workpiece W viewed from the processing tool 21 is defined as “down”, and the opposite side is defined as “upper”. The up-down direction may be referred to as the “Z-axis direction”. Further, the moving direction of the carriage 31 is "left-right direction", the right side as viewed from the operator is "right", and the left side is "left". The left-right direction may be referred to as the "X-axis direction". The direction perpendicular to the up-down direction and the left-right direction is the “front-back direction”, the operator's side as viewed from the processing apparatus 100 is the “front”, and the opposite side is the “rear”. The front-back direction may be referred to as the “Y-axis direction”.

加工装置１００は、加工対象物Ｗを加工工具２１で加工する装置である。加工装置１００は、加工機１と、加工制御装置であるコンピューター５とを有する。但し、コンピューター５の果たす機能を加工機１が実現することによって、加工装置１００が加工機１単体で構成されても良い。 The processing device 100 is a device that processes the processing target W with the processing tool 21. The processing device 100 includes a processing machine 1 and a computer 5 which is a processing control device. However, the processing apparatus 100 may be configured by the processing machine 1 alone by realizing the functions of the computer 5 by the processing machine 1.

加工対象物Ｗは、ここでは極軟材、軟質材、中庸材又は硬質材などを素材とするブロック片である。極軟材としては、発泡材、ケミカルウッド、バルサ等を素材とする材料が含まれる。軟質材は、極軟材よりも硬い材料であり、石膏、コルク、モデリングワックス等を素材とする材料が含まれる。中庸材は、軟質材よりも硬い材料であり、ケミカルウッド（硬めのケミカルウッド）、木材、ＡＢＳ樹脂等を素材とする材料が含まれる。硬質材は、中庸材よりも硬い材料であり、ポリアセタール、アクリル、ポリカーボネード等を素材とする材料が含まれる。本実施形態では、加工対象物Ｗの材料は、極軟材、軟質材、中庸材及び硬質材の４グループに区分けされている。 The processing object W is a block piece made of an extremely soft material, a soft material, a medium material, or a hard material here. The extremely soft material includes materials made of foamed material, chemical wood, balsa and the like. The soft material is a material that is harder than the extremely soft material, and includes a material made of gypsum, cork, modeling wax, or the like. The medium-sized material is a material harder than the soft material, and includes materials made of chemical wood (harder chemical wood), wood, ABS resin and the like. The hard material is a material that is harder than the medium material, and includes materials made of polyacetal, acrylic, polycarbonate, and the like. In the present embodiment, the material of the workpiece W is divided into four groups, that is, an extremely soft material, a soft material, a medium material, and a hard material.

加工機１は、加工対象物Ｗに加工を行うための装置（機械）である。一般的な切削装置では主な加工対象物が金属材料であるのに対し、本実施形態の加工機１は、金属材料よりも柔らかい非金属材料を加工対象物Ｗとしている。ここでは、加工機１は、切削装置である。加工機１は、コントローラー１０と、回転部２０と、キャリッジ部３０と、テーブル部４０とを有する。 The processing machine 1 is a device (machine) for processing the object W to be processed. In the general cutting device, the main processing object is a metal material, whereas the processing machine 1 of the present embodiment uses the non-metal material softer than the metal material as the processing object W. Here, the processing machine 1 is a cutting device. The processing machine 1 includes a controller 10, a rotating unit 20, a carriage unit 30, and a table unit 40.

コントローラー１０は、加工機１の制御を司る制御部である。コントローラー１０は、コンピューター５からの加工指示データに基づいて、加工機１の駆動部（回転モーター２３、キャリッジ用モーター３３、テーブル用モーター４３、Ｚ軸モーター５３）を制御する。コントローラー１０は、コンピューター５とともに、加工装置１００の制御を司る制御部を構成する。 The controller 10 is a control unit that controls the processing machine 1. The controller 10 controls the drive unit (the rotary motor 23, the carriage motor 33, the table motor 43, the Z-axis motor 53) of the processing machine 1 based on the processing instruction data from the computer 5. The controller 10 constitutes, together with the computer 5, a control unit that controls the processing apparatus 100.

回転部２０は、加工工具２１を回転させるためのユニットである。回転部２０は、加工工具２１と、主軸２２と、回転モーター２３とを有する。 The rotating unit 20 is a unit for rotating the processing tool 21. The rotating unit 20 includes a processing tool 21, a main shaft 22, and a rotation motor 23.

加工工具２１は、回転軸で回転することにより加工対象物Ｗを加工する工具である。加工工具２１は、ここでは切削工具（エンドミル）である。加工工具２１は、刃部と、基端部とを有する。刃部は、刃の形成された部位である。刃部は、柱形状の加工工具２１の下端及び側面に刃が形成されることによって構成されている。なお、刃径とは、刃部の直径を意味する。基端部は、刃の形成されていない部位である。基端部はシャンク部と呼ばれることもあり、基端部の直径のことをシャンク径と呼ぶことがある。加工工具２１の種類が特定されていれば、シャンク径から刃径を特定することも可能である。基端部は、刃部の上側に位置しており、チャック２２Ａによって保持される部位である。加工工具２１は、チャック２２Ａに対して着脱可能であり、用途に応じて交換可能である。 The processing tool 21 is a tool for processing the object W to be processed by rotating the rotary shaft. The processing tool 21 is a cutting tool (end mill) here. The processing tool 21 has a blade portion and a base end portion. The blade portion is a portion where the blade is formed. The blade portion is configured by forming a blade on the lower end and the side surface of the pillar-shaped processing tool 21. The blade diameter means the diameter of the blade portion. The base end portion is a portion where no blade is formed. The base end part is sometimes called a shank part, and the diameter of the base end part is sometimes called a shank diameter. If the type of the processing tool 21 is specified, the blade diameter can be specified from the shank diameter. The base end portion is located above the blade portion and is a portion held by the chuck 22A. The processing tool 21 is attachable to and detachable from the chuck 22A, and can be exchanged depending on the application.

主軸２２は、加工工具２１を回転させる部位である。主軸２２は、スピンドル、シャフト等とも呼ばれることがある。主軸２２の下端にはチャック２２Ａが設けられている。チャック２２Ａは、加工工具２１を保持する工具保持部である。チャック２２Ａは、主軸２２に対して着脱可能であってもよい。例えば、加工工具２１の種類や径に応じて適切なチャック２２Ａを主軸２２に装着すると良い。 The main shaft 22 is a part that rotates the processing tool 21. The main shaft 22 may also be called a spindle, a shaft, or the like. A chuck 22A is provided at the lower end of the main shaft 22. The chuck 22A is a tool holding portion that holds the processing tool 21. The chuck 22A may be detachable from the main shaft 22. For example, an appropriate chuck 22A may be attached to the spindle 22 according to the type and diameter of the processing tool 21.

回転モーター２３は、主軸２２（及び加工工具２１）を回転させる動力源である。ここでは、回転モーター２３として、ＤＣモーターが用いられている。本実施形態では、回転モーター２３は、安価で非力なものが用いられている。金属材料を加工対象物とする一般的な切削装置ではｋＷクラスの出力の回転モーターが用いられるのに対し、本実施形態の回転モーター２３の出力は、数１０Ｗクラスである。 The rotary motor 23 is a power source that rotates the main shaft 22 (and the processing tool 21). Here, a DC motor is used as the rotary motor 23. In the present embodiment, the rotary motor 23 is inexpensive and powerless. While a general cutting device that uses a metal material as an object to be processed uses a rotary motor with an output of kW class, the output of the rotary motor 23 of this embodiment is several tens of W class.

キャリッジ部３０は、加工工具２１と加工対象物ＷとをＸ軸方向に相対移動させるためのユニットである。ここでは、キャリッジ部３０は、加工工具２１をＸ軸方向に移動させることによって、加工工具２１と加工対象物ＷとのＸ軸方向の相対移動を実現している。キャリッジ部３０は、キャリッジ３１と、Ｘガイド３２と、キャリッジ用モーター３３とを有する。キャリッジ３１は、Ｘ軸方向に移動するＸ移動体である。Ｘガイド３２は、キャリッジ３１をＸ軸方向に案内する部材である。キャリッジ用モーター３３は、キャリッジ３１をＸ軸方向に移動させる動力源である。キャリッジ３１には、回転部２０が設けられており、キャリッジ３１がＸ軸方向に移動すると、回転部２０もＸ軸方向に移動し、これにより加工工具２１もＸ軸方向に移動することになる。 The carriage unit 30 is a unit for relatively moving the machining tool 21 and the workpiece W in the X-axis direction. Here, the carriage unit 30 realizes the relative movement of the machining tool 21 and the workpiece W in the X-axis direction by moving the machining tool 21 in the X-axis direction. The carriage unit 30 includes a carriage 31, an X guide 32, and a carriage motor 33. The carriage 31 is an X moving body that moves in the X axis direction. The X guide 32 is a member that guides the carriage 31 in the X axis direction. The carriage motor 33 is a power source that moves the carriage 31 in the X-axis direction. The carriage 31 is provided with the rotating unit 20, and when the carriage 31 moves in the X-axis direction, the rotating unit 20 also moves in the X-axis direction, and thereby the machining tool 21 also moves in the X-axis direction. ..

テーブル部４０は、加工工具２１と加工対象物ＷとをＹ軸方向に相対移動させるためのユニットである。ここでは、テーブル部４０は、加工対象物ＷをＹ軸方向に移動させることによって、加工工具２１と加工対象物ＷとのＹ軸方向の相対移動を実現している。テーブル部４０は、テーブル４１と、Ｙガイド４２と、テーブル用モーター４３とを有する。テーブル４１は、Ｙ方向に移動する移動体である。Ｙガイド４２は、テーブル４１をＹ軸方向に案内する部材である。テーブル用モーター４３は、テーブル４１をＹ軸方向に移動させる動力源である。テーブル４１には、ワーク保持部４４が設けられている。ワーク保持部４４は、加工対象物Ｗをテーブル４１に保持する保持部である。テーブル４１がＹ軸方向に移動すると、ワーク保持部４４に保持されている加工対象物ＷがＹ軸方向に移動することになる。 The table section 40 is a unit for relatively moving the processing tool 21 and the processing target W in the Y-axis direction. Here, the table unit 40 realizes relative movement in the Y-axis direction between the processing tool 21 and the processing target W by moving the processing target W in the Y-axis direction. The table unit 40 includes a table 41, a Y guide 42, and a table motor 43. The table 41 is a moving body that moves in the Y direction. The Y guide 42 is a member that guides the table 41 in the Y axis direction. The table motor 43 is a power source that moves the table 41 in the Y-axis direction. A work holding unit 44 is provided on the table 41. The work holding unit 44 is a holding unit that holds the workpiece W on the table 41. When the table 41 moves in the Y-axis direction, the workpiece W held by the work holding unit 44 moves in the Y-axis direction.

また、加工機１は、加工工具２１と加工対象物Ｗとを上下方向（Ｚ軸方向）に相対移動させるための上下移動ユニット５０を有する。ここでは、上下移動ユニット５０は、キャリッジ３１に対して回転部２０をＺ軸方向に移動させるように構成されている。具体的には、上下移動ユニット５０は、キャリッジ３１に設けられ回転部２０とともにＺ方向に移動するＺ移動体５１と、Ｚ移動体５１をＺ軸方向に移動させるための駆動源となるＺ軸モーター５３とを有する。但し、上下移動ユニット５０は、加工対象物Ｗをテーブル４１に対してＺ軸方向に移動させるように構成されても良い。加工機１が、キャリッジ部３０、テーブル部４０及び上下移動ユニット５０を備えることによって、加工工具２１を加工対象物Ｗに対して３次元（ＸＹＺ軸方向）に移動させることができる。なお、例えばワーク保持部４４にチルトステージや回転ステージを設けることによって、加工工具２１を加工対象物Ｗに対して６次元（ＸＹＺ軸方向及び各軸回転方向）に移動可能にしても良い。 The processing machine 1 also includes a vertical movement unit 50 for relatively moving the processing tool 21 and the processing target W in the vertical direction (Z-axis direction). Here, the vertical movement unit 50 is configured to move the rotating unit 20 in the Z-axis direction with respect to the carriage 31. Specifically, the vertical movement unit 50 includes a Z moving body 51 provided on the carriage 31 and moving in the Z direction together with the rotating portion 20, and a Z axis serving as a drive source for moving the Z moving body 51 in the Z axis direction. And a motor 53. However, the vertical movement unit 50 may be configured to move the workpiece W with respect to the table 41 in the Z-axis direction. Since the processing machine 1 includes the carriage unit 30, the table unit 40, and the vertical movement unit 50, the processing tool 21 can be moved in three dimensions (XYZ axis directions) with respect to the processing target W. It should be noted that, for example, the work holding unit 44 may be provided with a tilt stage or a rotary stage so that the processing tool 21 can be moved in six dimensions (XYZ axis direction and each axis rotation direction) with respect to the workpiece W.

コンピューター５は、加工機１を制御するための加工制御装置である。コンピューター５は、加工機１を制御するための加工指示データを生成し、その加工指示データを加工機１に出力する。コンピューター５は、例えば汎用のパーソナルコンピューターであり、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、通信部などを備えている。ＣＰＵは、記憶装置に記憶されているプログラムをメモリに読み出して実行することにより、後述する各種処理を実行する。記憶装置には、プログラムや各種のデータが記憶されている。通信部は、加工機１に接続するための通信モジュール（例えばＵＳＢモジュール）である。コンピューター５には、表示装置６（ディスプレイ）や、入力装置７（キーボードやマウス）などが接続されていても良い。 The computer 5 is a processing control device for controlling the processing machine 1. The computer 5 generates processing instruction data for controlling the processing machine 1, and outputs the processing instruction data to the processing machine 1. The computer 5 is, for example, a general-purpose personal computer, and includes a CPU, a memory, a storage device, a communication unit, and the like. The CPU executes various processes to be described later by reading the program stored in the storage device into the memory and executing the program. Programs and various data are stored in the storage device. The communication unit is a communication module (for example, a USB module) for connecting to the processing machine 1. A display device 6 (display), an input device 7 (keyboard or mouse), etc. may be connected to the computer 5.

コンピューター５は、３Ｄデータ記憶部と、加工制御部６０とを有する。３Ｄデータ記憶部は、加工対象物Ｗの加工後の形状を示す３次元データ（３Ｄデータ）を記憶する機能を有する。 The computer 5 has a 3D data storage unit and a processing control unit 60. The 3D data storage unit has a function of storing three-dimensional data (3D data) indicating the shape of the processed object W after processing.

加工制御部６０は、３Ｄデータ記憶部に記憶されている３Ｄデータに基づいて、加工機１を制御するための指示データを生成し、加工機１に指示データを送信して加工機１を制御する機能を有する。加工制御部６０は、コンピューター５が加工機１の制御プログラム（制御ドライバー）を実行することによって実現される。 The processing control unit 60 generates instruction data for controlling the processing machine 1 based on the 3D data stored in the 3D data storage unit and transmits the instruction data to the processing machine 1 to control the processing machine 1. Have the function to The processing control unit 60 is realized by the computer 5 executing a control program (control driver) of the processing machine 1.

加工制御部６０は、材料テーブル７１と、工具テーブル７２と、パラメータテーブル７３とを記憶している。
材料テーブル７１は、加工対象物Ｗの材料に関する情報を記憶したテーブルである。図４に示すように、材料テーブル７１には、材料名と、材料の属するグループ名（極軟材、軟質材、中庸材又は硬質材）とが対応付けられている。
工具テーブル７２は、加工工具２１に関する情報を記憶したテーブルである。工具テーブル７２には、図５に示すように、工具名と、その工具の刃径（刃部の直径）とが対応付けられている。なお、工具テーブル７２に、工具名に対して他の情報（例えば工具の材質情報）が対応付けられていても良い。
パラメータテーブル７３は、加工条件を設定するための各種パラメータを記憶したテーブルである。図６Ａに示すように、パラメータテーブル７３には、材料に対して第１設定値〜第３設定値（後述：ｋ１〜ｋ３）が対応付けられている。なお、パラメータテーブル７３に、第１設定値〜第３設定値とは別のパラメータが記憶されていても良い。例えば、材料に対して周速度が対応付けられており、溶融しやすい材料（例えばＡＢＳ樹脂など）に対して遅い周速度が対応付けられており、溶融しにくい材料（例えばケミカルウッドなど）に対して速い周速度が対応付けられていても良い。 The processing control unit 60 stores a material table 71, a tool table 72, and a parameter table 73.
The material table 71 is a table that stores information about the material of the workpiece W. As shown in FIG. 4, in the material table 71, the material name and the group name to which the material belongs (extremely soft material, soft material, medium material or hard material) are associated.
The tool table 72 is a table that stores information about the processing tool 21. In the tool table 72, as shown in FIG. 5, the tool name and the blade diameter (diameter of the blade portion) of the tool are associated with each other. In the tool table 72, other information (for example, tool material information) may be associated with the tool name.
The parameter table 73 is a table that stores various parameters for setting the processing conditions. As shown in FIG. 6A, in the parameter table 73, the first set value to the third set value (later described: k1 to k3) are associated with the material. The parameter table 73 may store parameters different from the first to third set values. For example, a peripheral speed is associated with a material, a slow peripheral speed is associated with a material that easily melts (such as ABS resin), and a peripheral speed is associated with a material that does not easily melt (such as chemical wood). And a high peripheral speed may be associated.

また、加工制御部６０は、加工条件設定部６１と、パス設定部６２と、指示データ生成部６３と、データ出力部６４とを有する。 The processing control unit 60 also includes a processing condition setting unit 61, a path setting unit 62, an instruction data generation unit 63, and a data output unit 64.

加工条件設定部６１は、加工条件を設定する機能を有する。設定される加工条件としては、加工対象物Ｗの種類（材料名）、加工工具２１の種類（工具名）、加工工具２１の切削速度、加工深さ、モーターの回転数などが含まれている。
図７は、加工条件設定部６１の行う処理のフロー図である。本実施形態では、加工条件設定部６１は、次に説明するように、加工対象物Ｗの種類（材料名）と、加工工具２１の種類（工具名）とに基づいて、加工深さを設定する。 The processing condition setting unit 61 has a function of setting processing conditions. The machining conditions to be set include the type (material name) of the workpiece W, the type (tool name) of the machining tool 21, the cutting speed of the machining tool 21, the machining depth, the rotation speed of the motor, and the like. ..
FIG. 7 is a flow chart of processing performed by the processing condition setting unit 61. In the present embodiment, the machining condition setting unit 61 sets the machining depth based on the type (material name) of the workpiece W and the type (tool name) of the machining tool 21, as described below. To do.

まず、加工条件設定部６１は、加工対象物Ｗの材料と、加工工具２１の種類を選択させる（Ｓ００１）。具体的には、図８Ａに示すように、加工条件設定部６１は、加工対象物Ｗの材料と、加工工具２１の種類とを選択するための選択画面を表示装置６に表示させる。図中の選択画面には、材料選択部６１１と、工具選択部６１２と、決定ボタンとが含まれている。作業者が入力装置７（例えばマウス）を用いて材料選択部６１１のプルダウン部をクリックすると、加工条件設定部６１は、材料テーブル７１（図４参照）に基づいて材料名の一覧を表示し、作業者が入力装置７を用いて一覧の中から材料名を選択すると、選択された材料が加工条件として設定される。ここでは、加工対象物Ｗの材料として「ケミカルウッド（硬）」が選択されている。また、作業者が入力装置７を用いて工具選択部６１２のプルダウン部をクリックすると、加工条件設定部６１は、工具テーブル７２（図５参照）に基づいて工具名の一覧を表示し、作業者が入力装置７を用いて一覧の中から工具名を選択すると、選択された加工工具２１が加工条件として設定される。決定ボタンが押されると、材料と加工工具２１が加工条件の一つとして設定される。 First, the processing condition setting unit 61 selects the material of the processing target W and the type of the processing tool 21 (S001). Specifically, as shown in FIG. 8A, the processing condition setting unit 61 causes the display device 6 to display a selection screen for selecting the material of the processing target W and the type of the processing tool 21. The selection screen in the figure includes a material selection unit 611, a tool selection unit 612, and an enter button. When the operator clicks the pull-down section of the material selection section 611 using the input device 7 (eg mouse), the processing condition setting section 61 displays a list of material names based on the material table 71 (see FIG. 4), When the operator uses the input device 7 to select a material name from the list, the selected material is set as the processing condition. Here, “chemical wood (hard)” is selected as the material of the workpiece W. When the worker clicks the pull-down part of the tool selection part 612 using the input device 7, the processing condition setting part 61 displays a list of tool names based on the tool table 72 (see FIG. 5), and the worker When a tool name is selected from the list using the input device 7, the selected machining tool 21 is set as a machining condition. When the enter button is pressed, the material and the processing tool 21 are set as one of the processing conditions.

次に、加工条件設定部６１は、パラメータテーブル７３（図６Ａ参照）に基づいて、設定された材料に対応付けられている設定値（ｋ１〜ｋ３）を取得する（Ｓ００２）。なお、加工条件設定部６１は、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）に基づく次の計算式を有している。 Next, the processing condition setting unit 61 acquires the set values (k1 to k3) associated with the set material based on the parameter table 73 (see FIG. 6A) (S002). The processing condition setting unit 61 has the following calculation formula based on the first set value to the third set value (k1 to k3).

加工深さ（ｍｍ）＝−ｋ２×（Ｄ−ｋ１）²＋ｋ３ Processing depth (mm) = -k2 x (D-k1) ² +k3

図６Ｂは、上式に図６Ａの第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を当てはめた場合のグラフである。グラフの横軸は刃径Ｄ（ｍｍ）を示しており、グラフの縦軸は加工深さ（ｍｍ）を示している。 FIG. 6B is a graph when the first set value to the third set value (k1 to k3) of FIG. 6A are applied to the above equation. The horizontal axis of the graph shows the blade diameter D (mm), and the vertical axis of the graph shows the working depth (mm).

上式から理解できるように、第１設定値ｋ１は、加工深さの最大値に対応する刃径の値に相当する。パラメータテーブル７３には、第１設定値ｋ１が、加工対象物Ｗの材料の種類に応じて定められており、柔らかい材料ほど大きい値になっている。このため、柔らかい材料ほど、刃径Ｄの大きさに応じて加工深さを深く設定可能な刃径Ｄの範囲が広くなる（Ｄ＜ｋ１となる刃径Ｄの範囲が広くなる）。 As can be understood from the above formula, the first set value k1 corresponds to the value of the blade diameter corresponding to the maximum value of the working depth. In the parameter table 73, the first set value k1 is determined according to the type of material of the workpiece W, and the softer material has a larger value. Therefore, the softer the material, the wider the range of the blade diameter D in which the processing depth can be deeply set according to the size of the blade diameter D (the wider the range of the blade diameter D where D<k1 becomes).

また、上式から理解できるように、第２設定値ｋ２は、放物線を示す二次曲線の開き具合に応じた値を示す。パラメータテーブル７３には、第２設定値ｋ２が、加工対象物Ｗの材料の種類に応じて定められており、柔らかい材料ほど大きな値を示す。このため、比較的柔らかい材料ほど、刃径Ｄの変化量に対する加工深さの変化量が大きくなる。 Further, as can be understood from the above equation, the second set value k2 indicates a value according to the opening degree of the quadratic curve showing a parabola. In the parameter table 73, the second set value k2 is determined according to the type of material of the workpiece W, and a softer material has a larger value. Therefore, the relatively softer the material, the larger the change amount of the working depth with respect to the change amount of the blade diameter D becomes.

また、上式から理解できるように、第３設定値ｋ３は、加工深さの最大値（ピーク値）に相当する。パラメータテーブル７３には、第３設定値ｋ３が、加工対象物Ｗの材料の種類に応じて定められており、柔らかい材料ほど大きい値になっている。このため、柔らかい材料ほど、加工深さが大きくなる。 Further, as can be understood from the above equation, the third set value k3 corresponds to the maximum value (peak value) of the working depth. In the parameter table 73, the third set value k3 is determined according to the type of material of the workpiece W, and the softer material has a larger value. Therefore, the softer the material, the greater the processing depth.

次に、加工条件設定部６１は、加工条件として加工深さを算出する（Ｓ００３）。このとき、加工条件設定部６１は、Ｓ００１で選択された加工工具２１に対応する刃径Ｄを工具テーブル７２から取得するとともに、この刃径Ｄと、Ｓ００２で取得した第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）とに基づいて、上式から加工深さを算出する。この計算式は、Ｄ＝ｋ１のときに加工深さがピーク値（最大値）となる放物線を示す二次曲線である。このため、この計算式によれば、加工工具２１の刃径Ｄが第１設定値ｋ１よりも小さいとき（Ｄ＜ｋ１）、刃径が大きいほど加工深さが深くなるように加工深さが設定される。一方、加工工具２１の刃径Ｄが第１設定値ｋ１よりも大きいとき（Ｄ＞ｋ１）、刃径が大きいほど加工深さが浅くなるように加工深さが設定される。これにより、加工機１の回転モーター２３が非力であっても、加工工具２１を正常に回転させて、正常に加工を行うことができる。 Next, the processing condition setting unit 61 calculates the processing depth as the processing condition (S003). At this time, the processing condition setting unit 61 acquires the blade diameter D corresponding to the processing tool 21 selected in S001 from the tool table 72, and the blade diameter D and the first to third set values acquired in S002. The processing depth is calculated from the above formula based on the set values (k1 to k3). This calculation formula is a quadratic curve showing a parabola where the processing depth has a peak value (maximum value) when D=k1. Therefore, according to this calculation formula, when the blade diameter D of the machining tool 21 is smaller than the first set value k1 (D<k1), the machining depth becomes deeper as the blade diameter becomes larger. Is set. On the other hand, when the blade diameter D of the processing tool 21 is larger than the first set value k1 (D>k1), the processing depth is set so that the larger the blade diameter, the smaller the processing depth. As a result, even if the rotary motor 23 of the processing machine 1 is ineffective, the processing tool 21 can be normally rotated to perform normal processing.

加工条件設定部６１は、算出した加工深さをパス設定部６２に受け渡す。また、加工条件設定部６１は、加工深さ以外の加工条件も、パス設定部６２に受け渡す。例えば、加工条件設定部６１は、刃径Ｄに基づいてパス間隔を算出し、加工条件の一つとしてパス間隔をパス設定部６２に受け渡す。 The processing condition setting unit 61 transfers the calculated processing depth to the path setting unit 62. The processing condition setting unit 61 also transfers the processing conditions other than the processing depth to the path setting unit 62. For example, the processing condition setting unit 61 calculates the pass interval based on the blade diameter D and transfers the pass interval to the pass setting unit 62 as one of the processing conditions.

加工条件設定部６１は、設定された加工条件を表示装置６に表示させてもよい。図８Ｂは、加工条件の表示画面の説明図である。図中の表示画面には、加工深さの欄にＳ００３で算出された数値が表示されている。また、図中の表示画面には、他の加工条件の数値も表示されている。作業者は、この表示画面上から、加工条件を示す数値を再設定することもできる。決定ボタンが押されると、表示画面上の加工条件の数値が確定し、それぞれの加工条件がパス設定部６２に受け渡されることになる。 The processing condition setting unit 61 may display the set processing conditions on the display device 6. FIG. 8B is an explanatory diagram of a processing condition display screen. On the display screen in the figure, the numerical value calculated in S003 is displayed in the field of processing depth. The display screen in the figure also displays numerical values of other processing conditions. The operator can reset the numerical value indicating the processing condition on this display screen. When the enter button is pressed, the numerical values of the processing conditions on the display screen are confirmed, and the respective processing conditions are passed to the path setting unit 62.

パス設定部６２は、加工対象物Ｗに対する加工工具２１の加工経路（パス、走査線）を設定する機能を有する。パス設定部６２は、加工条件設定部６１から取得した加工条件に基づいて、加工経路を設定する。 The path setting unit 62 has a function of setting a processing path (path, scanning line) of the processing tool 21 with respect to the processing target W. The path setting unit 62 sets a processing route based on the processing conditions acquired from the processing condition setting unit 61.

図９Ａ及び図９Ｂは、加工対象物Ｗに対する加工工具２１の加工経路の説明図である。図９Ａに示すように、パス設定部６２は、加工条件設定部６１から取得した加工深さに基づいて、加工経路を設定する。図９Ａに示すように、ある層を加工するときの加工経路と、その加工経路から１段階深い層を加工するときの加工経路（１段階深く削り込む加工経路）とのＺ軸方向の間隔は、加工条件設定部６１から取得した加工深さになるように設定される。他にも、パス設定部６２は、図９Ｂに示すように、加工条件設定部６１から取得したパス間隔に基づいて、加工経路を設定する。パス設定部６２は、加工経路の情報を指示データ生成部６３に受け渡す。 9A and 9B are explanatory diagrams of a machining path of the machining tool 21 with respect to the workpiece W. As shown in FIG. 9A, the path setting unit 62 sets the processing route based on the processing depth acquired from the processing condition setting unit 61. As shown in FIG. 9A, the distance in the Z-axis direction between the machining path for machining a certain layer and the machining path for machining a layer one step deeper from the machining path (machining path for cutting deeper by one step) is The processing depth is set to the processing depth acquired from the processing condition setting unit 61. In addition, as shown in FIG. 9B, the path setting unit 62 sets the processing route based on the path intervals acquired from the processing condition setting unit 61. The path setting unit 62 transfers the information on the machining path to the instruction data generation unit 63.

指示データ生成部６３は、加工機１の駆動部を駆動させる指示データ（指示コマンド）を生成する機能を有する。指示データ生成部６３は、パス設定部６２の求めた加工経路の情報に基づいて、各駆動部（回転モーター２３、キャリッジ用モーター３３、テーブル用モーター４３、Ｚ軸モーター５３）への指示データを生成する。 The instruction data generation unit 63 has a function of generating instruction data (instruction command) for driving the drive unit of the processing machine 1. The instruction data generation unit 63 outputs instruction data to each drive unit (the rotary motor 23, the carriage motor 33, the table motor 43, the Z-axis motor 53) based on the information of the machining path obtained by the path setting unit 62. To generate.

データ出力部６４は、生成した指示データを加工機１に出力する機能を有する。加工機１は、受信した指示データに従って各駆動部を駆動することになる。本実施形態では、加工工具２１の刃径Ｄが第１設定値ｋ１よりも大きいとき（Ｄ＞ｋ１）、刃径が大きいほど加工深さが浅くなるように加工工具２１によって加工対象物Ｗが加工されることになる。これにより、加工機１の回転モーター２３が非力であっても、加工工具２１を正常に回転させて、正常に加工を行うことができる。 The data output unit 64 has a function of outputting the generated instruction data to the processing machine 1. The processing machine 1 drives each drive unit according to the received instruction data. In the present embodiment, when the blade diameter D of the processing tool 21 is larger than the first set value k1 (D>k1), the processing tool 21 moves the workpiece W so that the processing depth becomes shallower as the blade diameter increases. Will be processed. As a result, even if the rotary motor 23 of the processing machine 1 is ineffective, the processing tool 21 can be normally rotated to perform normal processing.

＜設定値の決定方法＞
図１０は、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）の決定方法のフロー図である。図中の各処理は、加工装置１００の開発段階又は設計段階に行われる。また、図中の処理の一部は、開発用又は設計用のコンピューターによって行われる。但し、加工機１を購入したユーザーのコンピューター（前述のコンピューター５）が図中の処理の一部を行えるようにして、ユーザーが第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を決定できるようにしても良い。 <How to determine the setting value>
FIG. 10 is a flow chart of a method of determining the first set value to the third set value (k1 to k3). Each process in the figure is performed at the development stage or the design stage of the processing apparatus 100. Moreover, a part of the processing in the figure is performed by a computer for development or design. However, the computer of the user who purchased the processing machine 1 (the above-mentioned computer 5) can perform a part of the processing in the figure, and the user can determine the first set value to the third set value (k1 to k3). You may do it.

まず、所定の刃径の加工工具２１を加工機１にセットする（Ｓ１０１）。次に、加工対象物Ｗのサンプルブロック片に対して、加工深さが徐々に深くなるように段階的に加工深さを設定して、加工対象物Ｗに対して加工工具２１を走査させてサンプルブロック片を加工する（Ｓ１０２）。 First, the processing tool 21 having a predetermined blade diameter is set on the processing machine 1 (S101). Next, with respect to the sample block piece of the processing target W, the processing depth is set stepwise so that the processing depth gradually increases, and the processing tool 21 is scanned with respect to the processing target W. The sample block piece is processed (S102).

図１１は、サンプルブロック片に対する加工の様子の説明図である。図に示すように、加工装置１００は、加工深さが徐々に深くなるように段階的に加工深さを設定して、サンプルブロック片を加工する。図中のサンプルは、加工対象物Ｗに対して加工工具２１をＸ軸方向に走査させているが、走査方向はＹ軸方向でも良い。 FIG. 11 is an explanatory diagram of how a sample block piece is processed. As shown in the figure, the processing apparatus 100 sets the processing depth stepwise so that the processing depth gradually increases, and processes the sample block piece. In the sample in the drawing, the processing tool 21 is scanned in the X-axis direction with respect to the workpiece W, but the scanning direction may be the Y-axis direction.

サンプルブロック片の材質に応じて、加工深さの段階的な変化量（ステップ量）を変えてもよい。例えば、サンプルブロック片が比較的柔らかい材質（例えば発泡材）の場合には、大きな変化量で加工深さを徐々に深くするようにし、一方、サンプルブロック片が比較的硬い材質の場合には、小さな変化量で加工深さを徐々に深くすることが望ましい。これにより、サンプルの材質に応じた限界加工深さを特定することができる。 The stepwise change amount (step amount) of the working depth may be changed according to the material of the sample block piece. For example, when the sample block piece is a relatively soft material (for example, foam material), the processing depth is gradually increased with a large amount of change, while when the sample block piece is a relatively hard material, It is desirable to gradually increase the working depth with a small amount of change. As a result, it is possible to specify the limit working depth according to the material of the sample.

加工深さを徐々に深くしてサンプルブロック片を加工していくと、加工工具２１の回転に異常（例えば、加工工具２１の回転の停止）が生じることになる。言い換えると、加工工具２１の回転に異常が生じるまで、加工深さを徐々に深くしてサンプルブロック片を加工する。 If the processing depth is gradually increased and the sample block piece is processed, the rotation of the processing tool 21 becomes abnormal (for example, the rotation of the processing tool 21 is stopped). In other words, the sample block piece is processed by gradually increasing the processing depth until the rotation of the processing tool 21 becomes abnormal.

加工工具２１の回転に異常が生じたとき（例えば加工工具２１の回転が停止したとき）、それまでの最大の加工深さを限界加工深さとして特定する。限界加工深さは、加工可能な最大の加工深さを示すことになる。本実施形態では、刃径に応じた限界加工深さを特定する（Ｓ１０３）。また、本実施形態では、Ｓ１０１〜Ｓ１０３の処理を繰り返して、少なくとも３つの刃径に応じた限界加工深さをそれぞれ特定する（Ｓ１０４）。 When an abnormality occurs in the rotation of the machining tool 21 (for example, when the rotation of the machining tool 21 stops), the maximum machining depth up to that point is specified as the limit machining depth. The limit working depth indicates the maximum workable depth. In the present embodiment, the limit working depth corresponding to the blade diameter is specified (S103). Further, in the present embodiment, the processing of S101 to S103 is repeated to specify the limit machining depths corresponding to at least three blade diameters (S104).

次に、特定された刃径と限界加工深さとの関係に基づいて、二次曲線の近似式を取得する（Ｓ１０５）。図１２Ａ及び図１２Ｂは、Ｓ１０５で求める二次曲線の近似式の説明図である。図１２Ａに示すように、前述のＳ１０４を終えた段階で、刃径と限界加工深さとの関係を示す少なくとも３つの座標が特定されている。そこで、図１２Ｂに示すように、この少なくとも３点の座標に基づいて放物線を示す二次曲線の近似式を算出する（図１２Ｂ参照）。 Next, an approximate expression of a quadratic curve is acquired based on the specified relationship between the blade diameter and the limit working depth (S105). 12A and 12B are explanatory diagrams of the approximate expression of the quadratic curve obtained in S105. As shown in FIG. 12A, at the stage when S104 described above is finished, at least three coordinates indicating the relationship between the blade diameter and the limit working depth are specified. Therefore, as shown in FIG. 12B, an approximate expression of a quadratic curve showing a parabola is calculated based on the coordinates of at least three points (see FIG. 12B).

次に、二次曲線の近似式に基づいて、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を決定する（Ｓ１０６）。第１設定値ｋ１は、放物線を示す二次曲線における限界加工深さの最大値（ピーク値）に対応する刃径の値に相当する（図１２Ｂ参照）。また、第２設定値ｋ２は、放物線を示す二次曲線の開き方に応じた値を示し、加工対象物Ｗの種類に応じた係数を示す。また、第３設定値ｋ３は、放物線を示す二次曲線における限界加工深さの最大値ｋ３’（ピーク値）に応じた値を示す。例えば、第３設定値ｋ３は、放物線を示す二次曲線における限界加工深さの最大値ｋ３’（ピーク値）に安全率を考慮した値となる。なお、刃径に応じて特定された限界加工深さに対して安全率を掛けた上で、刃径と、安全率を考慮した加工深さとの関係から二次曲線の近似式を求めて、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を決定してもよい。 Next, the first set value to the third set value (k1 to k3) are determined based on the approximation formula of the quadratic curve (S106). The first set value k1 corresponds to the value of the blade diameter corresponding to the maximum value (peak value) of the limit working depth in the quadratic curve showing a parabola (see FIG. 12B). Further, the second set value k2 indicates a value according to how the quadratic curve showing a parabola is opened, and indicates a coefficient according to the type of the workpiece W. Further, the third set value k3 shows a value corresponding to the maximum value k3' (peak value) of the limit working depth in the quadratic curve showing a parabola. For example, the third set value k3 is a value considering the safety factor in the maximum value k3' (peak value) of the limit working depth in the quadratic curve showing a parabola. In addition, after multiplying the safety factor to the limit machining depth specified according to the blade diameter, the blade diameter and the approximate expression of the quadratic curve are obtained from the relationship between the machining depth and the safety factor, The first to third set values (k1 to k3) may be determined.

このように決定された第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）は、材料に対応付けられて加工装置１００のパラメータテーブル７３に記憶されることになる。加工装置１００の開発段階又は設計段階では、加工対象物Ｗの材料の種類に応じて図１０に示す処理が行われ、それぞれの材料に応じた第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）が決定されることになる。 The first to third set values (k1 to k3) thus determined are stored in the parameter table 73 of the processing apparatus 100 in association with the material. At the development stage or the design stage of the processing apparatus 100, the processing shown in FIG. 10 is performed according to the type of material of the workpiece W, and the first set value to the third set value (k1 to k3) according to each material are performed. ) Will be decided.

本実施形態では、図１Ｂに示すような刃径と加工深さとの関係を利用して、第１設定値〜第３設定値（ｋ１〜ｋ３）を簡易な方法で求めることができる。このため、本実施形態では、想定される全ての加工条件で試験（サンプルの加工）を行う必要がなく、刃径と、その刃径に適した加工深さとの関係を簡易に求めることができる。 In the present embodiment, the first set value to the third set value (k1 to k3) can be obtained by a simple method by utilizing the relationship between the blade diameter and the working depth as shown in FIG. 1B. Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to perform a test (processing of a sample) under all assumed processing conditions, and the relationship between the blade diameter and the processing depth suitable for the blade diameter can be easily obtained. ..

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図１３は、第２実施形態の刃径と加工深さとの関係の説明図である。第２実施形態においても、加工制御部６０の加工条件設定部６１は、加工工具２１の刃径が第１設定値ｋ１よりも小さいときには、刃径が大きいほど加工深さが深くなるように加工深さを設定するとともに、加工工具２１の刃径が第１設定値ｋ１よりも大きいときには、刃径が大きいほど加工深さが浅くなるように加工深さを設定することになる。このため、第２実施形態においても、加工工具２１を正常に回転させて、正常に加工を行うことができる。 === Second Embodiment ===
FIG. 13 is an explanatory diagram of the relationship between the blade diameter and the working depth according to the second embodiment. Also in the second embodiment, when the blade diameter of the processing tool 21 is smaller than the first set value k1, the processing condition setting unit 61 of the processing control unit 60 performs processing such that the larger the blade diameter, the deeper the processing depth. In addition to setting the depth, when the blade diameter of the processing tool 21 is larger than the first set value k1, the processing depth is set such that the larger the blade diameter, the smaller the processing depth. Therefore, also in the second embodiment, it is possible to normally rotate the processing tool 21 and perform normal processing.

但し、モーターが非力な場合における刃径と加工深さ（限界加工深さ）との実際上の関係は、図１３に示すような直線的な関係ではなく、図１Ｂに示すように、刃径が第１設定値ｋ１に近い値であるほど（刃径と第１設定値ｋ１との差が小さいほど）、刃径の変化量に対する加工深さの変化量が小さくなる（傾きの絶対値が小さくなる）。このため、図１３に示すグラフに従って刃径に基づいて加工深さを求めた場合、第１実施形態よりも加工深さが浅く設定されることがある。このため、第２実施形態の図１３に示すような直線的な関係ではなく、第１実施形態の図１Ｂに示すように、刃径が第１設定値ｋ１に近い値であるほど（刃径と第１設定値ｋ１との差が小さいほど）、刃径の変化量に対する加工深さの変化量が小さくなる（傾きの絶対値が小さくなる）ことが望ましい。また、第１実施形態のように、加工深さが、刃径と第１設定値ｋ１との差の２乗に応じた値として算出されることが望ましい。 However, the actual relationship between the blade diameter and the working depth (limit working depth) when the motor is not working is not the linear relationship as shown in FIG. 13, but the blade diameter as shown in FIG. 1B. Is closer to the first set value k1 (the smaller the difference between the blade diameter and the first set value k1), the smaller the change amount of the working depth with respect to the change amount of the blade diameter (the absolute value of the inclination is Smaller). Therefore, when the working depth is obtained based on the blade diameter according to the graph shown in FIG. 13, the working depth may be set to be shallower than that in the first embodiment. Therefore, instead of the linear relationship shown in FIG. 13 of the second embodiment, as shown in FIG. 1B of the first embodiment, the closer the blade diameter is to the first set value k1 (the blade diameter is The smaller the difference between the first set value k1 and the first set value k1), the smaller the change in the working depth with respect to the change in the blade diameter (the smaller the absolute value of the inclination). Further, as in the first embodiment, it is desirable that the machining depth be calculated as a value corresponding to the square of the difference between the blade diameter and the first set value k1.

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。上記の構成は、適宜組み合わせて実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 === Other Embodiments ===
The above embodiments are presented as examples and do not limit the scope of the invention. The above configurations can be appropriately combined and implemented, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. The above-described embodiments and modifications thereof are included in the scope of the invention and the scope of the invention, and are also included in the invention described in the claims and an equivalent range thereof.

１加工機、５コンピューター、
６表示装置、７入力装置、
１０コントローラー、
２０回転部、２１加工工具、
２２主軸、２２Ａチャック、２３回転モーター、
３０キャリッジ部、３１キャリッジ、
３２Ｘガイド、３３キャリッジ用モーター、
４０テーブル部、４１テーブル、
４２Ｙガイド、４３テーブル用モーター、
４４ワーク保持部、５０上下移動ユニット、
５１Ｚ移動体、５３Ｚ軸モーター、
６０加工制御部、６１加工条件設定部、
６１１材料選択部、６１２工具選択部、
６２パス設定部、６３指示データ生成部、
６４データ出力部、７１材料テーブル、
７２工具テーブル、７３パラメータテーブル、
１００加工装置、
Ｗ加工対象物 1 processing machine, 5 computers,
6 display device, 7 input device,
10 controller,
20 rotating parts, 21 processing tools,
22 spindle, 22A chuck, 23 rotary motor,
30 carriage part, 31 carriage,
32 X guide, 33 carriage motor,
40 tables, 41 tables,
42 Y guide, 43 Table motor,
44 Work holding part, 50 Vertical movement unit,
51 Z moving body, 53 Z axis motor,
60 processing control section, 61 processing condition setting section,
611 material selection section, 612 tool selection section,
62 path setting unit, 63 instruction data generation unit,
64 data output part, 71 material table,
72 tool table, 73 parameter table,
100 processing equipment,
W processing object

Claims

A motor that rotates the processing tool that processes the processing object,
A processing unit that sets the processing depth when processing the object to be processed by the processing tool, according to a blade diameter of the processing tool,
Equipped with
The control unit is
When the blade diameter is smaller than a set value, the processing depth is set such that the processing depth becomes deeper as the blade diameter increases,
When the blade diameter is larger than the set value, the processing depth is set such that the processing depth becomes shallower as the blade diameter becomes larger.

The processing apparatus according to claim 1, wherein
A processing apparatus, wherein the closer the blade diameter is to the set value, the smaller the variation of the machining depth with respect to the variation of the blade diameter.

The processing apparatus according to claim 2, wherein
The processing depth is set as a value corresponding to a square of a difference between the blade diameter and the set value.

The processing apparatus according to claim 3,
The set value is set as a value k1 according to the type of the processing object,
K2 and k3 are set as different set values according to the type of the processing object,
When the blade diameter is D,
The processing apparatus, wherein the processing depth is calculated as −k2×(D−k1) ² +k3.

A motor that rotates the processing tool that processes the processing object,
A machining depth when machining the machining object with the machining tool is a control unit that sets according to the blade diameter of the machining tool, and when the blade diameter is smaller than a set value, the blade diameter is large. The machining depth is set so that the machining depth becomes deeper, and when the blade diameter is larger than the set value, the machining depth becomes shallower as the blade diameter becomes larger. A processing apparatus setting method for setting the set value of a processing apparatus including a control unit for setting
(1) A sample processing step in which the processing depth is set stepwise so that the processing depth gradually increases with respect to the sample of the processing target, and the sample is processed by the processing tool.
(2) In the sample processing step, the maximum depth until the abnormal rotation of the processing tool occurs is set as a limit depth, and a limit specifying step of specifying the limit depth according to the blade diameter is performed. ,
(3) A processing device setting method, which comprises performing a calculation step of obtaining the set value based on the limit depth corresponding to the blade diameter.

The processing apparatus setting method according to claim 5, wherein
In the limit specifying step, the limit depths corresponding to at least three blade diameters are specified,
In the calculating step, an approximate expression of a quadratic curve is obtained based on the limit depths corresponding to at least three blade diameters, and the set value is calculated based on the approximate expression. Processing device setting method.

The processing apparatus setting method according to claim 6,
In the calculating step, the setting value is calculated based on the blade diameter corresponding to the peak value of the limit depth in the approximation formula, the processing apparatus setting method.

The processing apparatus setting method according to any one of claims 5 to 7,
A processing apparatus setting method, wherein the set value is calculated for each type of the processing object.