JP6777692B2 - 加工経路生成装置及び数値制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを旋盤加工で荒削りする際の切削経路を生成する加工経路生成装置及びこれを備えた数値制御装置に関する。

従来、ＮＣ装置（ＮＣ：Numerical Control、数値制御装置）などの数値制御工作機械でワーク５０を旋盤加工する際には、コンピュータ数値制御 （ＣＮＣ）の指令によって、ワーク５０を所望の形状、切り込み量、仕上げ代となるように荒削り加工した後、仕上げ加工を行ってゆく。なお、荒削り加工から仕上げ加工に移行する間に中仕上げ加工を行う場合もある（図１７参照）。

また、仕上げ形状、切り込み量、仕上げ代などをプログラムするだけで、荒削り時の工具経路／切削経路Ｒ１をＣＮＣ（数値制御工作機械）が一定の法則に従って自動的に決定し、荒削り用の旋削サイクルが用意される（図１７参照）。これにより、面倒な旋削動作を簡単にプログラムすることができる。

一方、特許文献１には、曲面形状を有する製品形状に対して、少なくとも１つの加工領域を自動生成し、総加工時間が短くなるような加工領域組合せ及び工具軸角度を自動で設定するＣＡＭ装置が開示されている。

特許文献１では、製品形状、素材形状の座標情報を用いて、加工領域の４角形形状のパターンを生成し、製品の凹凸面に対して、３角形形状の加工領域を生成する。また、素材形状と製品形状の差分演算によって算出される除去形状との差分演算により生成した加工領域に対しては、工具が干渉せず、且つ最大の面になるように、工具軸角度を設定する。さらに、他の領域に対しては、残り代基準を満たし、且つ最もツールパス長（切削経路長）が短くなるように工具軸を設定する。

そして、ツールパスの長さと工具の加工条件から加工時間を算出し、素材形状と製品形状によって決まる加工領域の組合せの中で、最も加工時間の短い加工領域の組合せを求める。これにより、曲面形状を有する製品形状に対して、加工領域を自動生成し、総加工時間が短くなるような加工領域組合せ及び工具軸角度を自動で設定することを可能にしている。

特開２０１４−１２６９０１号公報

ここで、ワーク５０を旋盤加工で荒削りする際には、一般に、図１８（及び図１７）に示すように、荒削りサイクルの切り上げ動作や、ポケット形状がある場合の切り込み動作を仕上げ形状に沿って行うように荒削りサイクルのプログラムを作成する。このとき、切り込み量（△ｄ）に応じたブロック毎に荒削りサイクルのプログラムを作成する必要があるため、形状が複雑化するほど、プログラムの作成に大きな手間と労力を要することになる。

また、従来、仕上げ代部分（Ｕ，Ｗ）の加工可能領域が荒削りサイクルの切削経路Ｒ１の生成に考慮されず、仕上げ形状に沿うように、且つ所定の仕上げ代が確保されるように荒削りの切削経路Ｒ１が設定される。このため、荒削りの切削経路Ｒ１が事実上長くなっていることがあり、これがサイクルタイムの増大、ひいては歩留りの低下を招く一要因となっていた。

また、多少の削り残し（Ｕ’，Ｗ’）が許容されるような場合には、仕上げ代と合わせた領域の範囲内（Ｕ＋Ｕ’，Ｗ＋Ｗ’)で経路Ｒ１をより短くできうるが、このような仕上げ代と合わせた領域の範囲内（Ｕ＋Ｕ’，Ｗ＋Ｗ’)で荒削りの切削経路Ｒ１を設定することも行われていない。

ちなみに、上記の特許文献１では、ツールパス（切削経路Ｒ）の長さと工具の加工条件から加工時間を算出し、素材形状と製品形状によって決まる加工領域の組合せの中で、最も加工時間の短い加工領域の組合せを求め、曲面形状を有する製品形状に対し、総加工時間が短くなるようにしている。

しかしながら、この特許文献１では、曲面形状を有する製品を対象とし、特許文献１の第１１図に示される通り、仕上げ形状に対して荒削り形状を単純化するように荒削りの経路（ツールパス）を直線にして最短経路を求めている。これにより、仕上げ形状から求めた一つの直線を最短経路とすることで荒削り時の経路は短くなるが、仕上げ形状に対して大きな削り残り、仕上げ加工時に許容できない削り残りが発生するケースも生じ、その結果、中仕上げの別工程が必要になるなどして加工時間の短縮を図ることができないばかりか、逆に加工時間が増大するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑み、ワークの荒削り時の経路を短くし、サイクルタイムを確実に短縮できる加工経路生成装置及びこれを備えた数値制御装置を提供することを目的とする。

本発明者は、ワークの荒削り時の切削経路を短くする（最適化する）手段を見出し、本発明を完成するに至った。

（１）本発明の加工経路生成装置は、ワークを旋盤加工で荒削りする際の切削経路を生成する加工経路生成装置であって、ワークの荒削りの切削開始点と切削終了点の情報を記憶する記憶部と、後工程の仕上げ加工で許容できる仕上げ代許容範囲を設定する仕上げ代許容範囲設定部と、ワークの回転軸線に沿う方向の断面視で、前記切削開始点と前記切削終了点とを結ぶ切削経路を、前記仕上げ代許容範囲内に配されるように、且つ前記切削開始点と前記切削終了点とを結び、製品形状の形状線に沿う経路よりも短くなるように生成する切削経路生成部とを備えることを特徴とする。

（２）本発明の加工経路生成装置は、上記（１）の加工経路生成装置において、前記切削開始点と前記切削終了点とを結ぶ直線の仮経路を求める仮経路生成部を備え、前記切削経路生成部は、前記仮経路が前記仕上げ代許容範囲から外れる場合に、前記仕上げ代許容範囲から外れる領域の前記仮経路を前記仕上げ代許容範囲内に配されるように補正して切削経路を生成してもよい。

（３）本発明の加工経路生成装置は、上記（２）の加工経路生成装置において、前記切削経路生成部は、ワークの回転軸線に沿う方向の断面視で、前記仮経路が製品形状の形状線と、仕上げ代と削り残し許容量を加算した形状の形状線のそれぞれと干渉するか否かを確認する経路干渉判定部と、前記経路干渉判定部によって干渉しないと判定された場合に、前記仮経路を切削経路とする切削経路決定部とを備え、前記切削経路決定部は、前記経路干渉判定部によって干渉すると判定された場合に、干渉する領域において仮経路から最も遠い点を求め、これを中継点とする中継点設定部と、前記中継点を経由して前記切削開始点と前記切削終了点とを結ぶ新たな仮経路を生成する仮経路修正部とを備え、前記切削経路決定部は、前記仮経路が前記仕上げ代許容範囲内に納まるまで前記中継点の設定、前記新たな仮経路の生成を繰り返し、前記仕上げ代許容範囲内に納まった仮経路を切削経路としてもよい。

（４）本発明の加工経路生成装置は、上記（３）の加工経路生成装置において、中継点の部分を円弧状にし、滑らかに繋がる切削経路を生成するための曲線化補正部を備えてもよい。

（５）本発明の数値制御装置は、上記（１）から（４）のいずれかの加工経路生成装置を備えることを特徴とする。

（１）から（５）の発明においては、後工程の仕上げ加工で許容できる仕上げ代許容範囲内で、荒削り加工の切削経路をできるだけ短くなるように設定することができる。これにより、仕上げ加工の形状に沿って切削経路を設定する従来手法よりも切削経路を短くすることができ、これにより、サイクルタイムを短縮することが可能になる。すなわち、工作機械の荒削りサイクルの切り込み・切り上げ経路を最適化することが可能になる。

本発明によれば、ワークの荒削り時の切削経路を短くすることができ、これにより、サイクルタイムを短縮することが可能になる。

また、複数のコーナ（角部、段部）を有する製品を旋盤加工する場合に、荒削り時のコーナ数を減らすこともできる。これにより、加減速を行う箇所を減すことができ、さらなるサイクルタイムの短縮を図ることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置（及びこれを備えた数値制御装置）によって設定された荒削り加工時の切削経路を示す断面図である。 図１の符号Ｑ部の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置（及びこれを備えた数値制御装置）を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置（及びこれを備えた数値制御装置）によって設定されたポケット形状の荒削り加工時の切削経路を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る荒削りサイクルを示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって切り上げサイクルを作成／生成する手順を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置（及びこれを備えた数値制御装置）によって設定された荒削り加工時の切削経路を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって切削経路を作成する手順を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって設定された仮経路が仕上げ代許容範囲から外れる場合の切削経路の生成方法の説明に用いた図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって設定された仮経路が仕上げ代許容範囲から外れる場合の切削経路の生成方法の説明に用いた図であり、中継点の設定方法を示す図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって切削経路を設定した場合のコーナ数の削減効果を示す図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置（及びこれを備えた数値制御装置）によって設定された荒削り加工時の切削経路の変更例を示す断面図である。 図１２の符号Ｑ部の拡大図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって切削経路を曲線化補正する手順を示すフロー図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって切削経路を曲線化補正する方法の説明で用いた断面図である。 本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置によって切削経路を曲線化補正する方法の説明で用いた断面図である。 従来の荒削り加工時の切削経路を示す断面図である。 従来の荒削り加工時の切削経路を示す断面図である。

以下、図１から図１６を参照し、本発明の一実施形態に係る加工経路生成装置及びこれを備えた数値制御装置（以下、ＮＣ装置という）について説明する。

ここで、本実施形態は、ＮＣ装置などの数値制御装置を用いて旋盤加工を行うに当たり、ワークの荒削りサイクルの切削経路を短くし、加工のサイクルタイムの短縮を可能にする加工経路生成装置に関するものである。また、この加工経路生成装置を備えた旋盤用のＮＣ装置に関するものである。

本実施形態の加工経路生成装置及びＮＣ装置では、図１及び図２に示すように、ワーク５０の荒削り加工時に、仕上げ加工の形状に沿って荒削りを行っていた従来手法（切削経路Ｒ１）に対し、荒削り加工の切削開始点（切り上げ開始点、切り込み開始点）Ｓ１と、切削終了点（切り上げ終了点、切り込み終了点）Ｓ２を設定し、この切削開始点Ｓ１から切削終了点Ｓ２に達する切削経路Ｒ２を、仕上げ加工を好適に行うために許容できる仕上げ加工代を残す範囲（仕上げ代許容範囲）Ｈ内に設定する。

すなわち、仕上げ代許容範囲Ｈ内で切削経路Ｒ２を設置するようにしたことで、少なくとも一部の切削経路Ｒ２を製品形状（仕上げ加工代なしの形状：形状Ａ）に沿わないように設定することが可能になる。これにより、許容できない過大な仕上げ代を残すことなく、従来よりも荒削り時の切削経路Ｒ２を短くすることが可能になる。

より具体的に、本実施形態の加工経路生成装置１００及びＮＣ装置２００は、図３（図１、図２）に示すように、ワーク５０の荒削りの各ブロックの切削開始点Ｓ１と切削終了点Ｓ２の情報を記憶する記憶部１と、記憶部１に記憶された情報から、後工程の仕上げ加工を好適に行うために許容できる仕上げ代許容範囲Ｈを決める仕上げ代許容範囲設定部２と、切削開始点Ｓ１と切削終了点Ｓ２とを結ぶ仮経路Ｒ３（詳細は後述：不図示）を求める仮経路生成部３と、仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈから外れる場合に、この仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈから外れる領域の仮経路Ｒ３を仕上げ代許容範囲Ｈ内に配されるように補正して切削経路（本経路）Ｒ２を生成する切削経路生成部４とを備えている。

また、切削経路生成部４は、旋盤加工時のワーク５０の回転軸線に沿う方向の断面視（図１、図２の断面視）で、仮経路Ｒ３が、製品形状Ａの形状線（稜線）、及び仕上げ代と削り残し許容量を加算した形状Ｂの形状線（稜線）とそれぞれ干渉するか否かを確認する経路干渉判定部５と、経路干渉判定部５によって干渉しないと判定された場合に、仮経路生成部３で求めた仮経路Ｒ３を荒削り時の切削経路Ｒ２とする切削経路決定部６とを備えている。

さらに、切削経路決定部６は、詳細を後述する通り、経路干渉判定部５によって干渉すると判定された場合に、干渉する領域において仮経路Ｒ３から最も遠い点を求め、これを中継点Ｓ３とする中継点設定部７と、中継点Ｓ３を経由して切削開始点Ｓ１と切削終了点Ｓ２とを結んで新たな仮経路Ｒ３を生成する仮経路修正部８とを備えている。そして、この新たな仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈ内に納まった場合に、切削経路決定部６が新たな仮経路Ｒ３を本経路の切削経路Ｒ２とする。

以下、上記構成からなる本実施形態の加工経路生成装置１００及びＮＣ装置２００を用いてワーク５０の荒削りを行う方法について説明する。ここでは、ワーク５０の旋盤加工にポケット形状加工がなく、ワーク５０を切り上げて切削を行うものとして説明を行うが、図４に示すようなポケット形状などにおける切り下げ切削では、概略、以下の切り上げ切削に対し「切り上げ」を「切り下げ（切り込み）」とみなして切削操作を行えばよい。

例えば、旋盤加工用のＮＣ装置２００を用い、ワーク５０に対して荒削りを行う際には、図５（図１〜図４）に示すように、まず、加工経路生成装置１００の記憶部１から仕上げ代Ｕ，Ｗ、削り残し許容量Ｕ’，Ｗ’、切り込み量を読み込む（Ｓｔｅｐ１）。

次に、切り込みサイクルと、荒削りサイクルと、切り上げサイクルとを作成し（Ｓｔｅｐ２、Ｓｔｅｐ３、Ｓｔｅｐ４）、各サイクルの切削加工を行う。

切り上げサイクル（Ｓｔｅｐ４）では、ブロックの切削開始点Ｓ１から切削終了点Ｓ２に向けて切削し、形状の底部（仕上げ代分を残した状態の形状の底部）Ｐに切り込みが達した場合には、加工開始点への戻りサイクルを開始する（Ｓｔｅｐ６）。形状の底部Ｐに切り込みが達していない場合には、次ブロックの切り込みサイクル（Ｓｔｅｐ２）と、荒削りサイクル（Ｓｔｅｐ３）と、切り上げサイクル（Ｓｔｅｐ４）の加工を行い、形状の底部Ｐに切り込みが達するまで順次、次のブロックに対して切り込みサイクル（Ｓｔｅｐ２）と、荒削りサイクル（Ｓｔｅｐ３）と、切り上げサイクル（Ｓｔｅｐ４）を繰り返し行ってゆく（Ｓｔｅｐ７）。

ここで、本実施形態の加工経路生成装置１００及びこれを備えたＮＣ装置２００においては、上記の切り上げサイクル（Ｓｔｅｐ４）を作成する際に、図６、図７（図１〜図４）に示すように、仕上げ代許容範囲設定部２が切り上げ開始点Ｓ１から切り上げ終了点Ｓ２までのブロック情報を記憶部１から取得する（Ｓｔｅｐ８）。このブロック情報は、補間情報（図１７におけるＧ０１／Ｇ０２／Ｇ０３）、各ブロック終了点、切り上げ開始点／終了点などである。

次に、取得した切り上げブロックの情報から、後工程の仕上げ加工を好適に行うために許容できる仕上げ代許容範囲Ｈを決める（Ｓｔｅｐ９）。

仕上げ代許容範囲Ｈは、例えば、製品形状（形状Ａ）と、形状Ａに仕上げ代（Ｕ，Ｗ）と削り残し許容量（Ｕ’，Ｗ’）を加算した形状（形状Ｂ）とを求め、基準の形状Ａからオフセットした形状Ｂまでの範囲／領域とする。
より好ましくは、仕上げ代許容範囲Ｈは、例えば、製品形状の形状Ａに対して好適に仕上げ加工を行うことができる最小限の仕上げ代を残した形状（形状Ａ’）と、形状Ａに仕上げ代（Ｕ，Ｗ）と削り残し許容量（Ｕ’，Ｗ’）を加算した形状（形状Ｂ）とを求め、基準の形状Ａ’からオフセットした形状Ｂまでの範囲／領域とする。

言い換えれば、仕上げ代許容範囲Ｈは、所望の精度を確保して好適に仕上げ切削、加工を行うことができ、荒削り加工のサイクルタイムの短縮分が仕上げ加工のサイクルタイムの増分よりも多く、荒削り加工と仕上げ加工を合わせたサイクルタイムを少なくできるように設定する。

次に、図６、図７、図８、図９（図１〜図４）に示すように、仮経路生成部３がワーク５０の回転軸線に沿う方向の断面視（図７、図９の断面視）で、切り上げ開始点Ｓ１と切り上げ終了点Ｓ２を結ぶ仮経路（最短経路）Ｒ３を求める（Ｓｔｅｐ１０）。

また、切削経路生成部４の経路干渉判定部５が、仮経路Ｒ３と、製品形状Ａの形状線、仕上げ代と削り残し許容量を加算した形状Ｂの形状線とがそれぞれ干渉するか否かを確認する（図６、図８：Ｓｔｅｐ１１）。言い換えれば、仮経路Ｒ３に、仕上げ代許容範囲Ｈから外れる部分／領域があるか否かを確認する。

そして、図６、図７、図８に示すように、経路干渉判定部５によって干渉しないと判定された場合には、仮経路生成部３で求めた仮経路Ｒ３が切削経路決定部６によって切削経路（最短経路）Ｒ２として出力される（図６、図８：Ｓｔｅｐ１２）。

一方、図６、図８、図９に示すように、仮経路Ｒ３と形状Ａ（形状Ａ’）、形状Ｂとが干渉する場合には、仮経路Ｒ３の修正操作を行う（図６、図８：Ｓｔｅｐ１３、Ｓｔｅｐ１４）。

この仮経路Ｒ３の修正操作では、まず、図３、図８、図９、図１０に示すように、干渉する領域（仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈから外れる領域Ｍ）において、仮経路Ｒ３に直交する方向Ｏ１で仮経路Ｒ３と形状Ａ（形状Ａ’）の形状線の距離が最も大きくなる形状Ａ（形状Ａ’）の形状線上の点（仮経路Ｒ３から最も遠い点）、仮経路Ｒ３に直交する方向Ｏ２で仮経路と形状Ｂの形状線の距離が最も大きくなる形状Ｂの形状線上の点（仮経路Ｒ３から最も遠い点）を求め、中継点設定部７がこれらの点を中継点Ｓ３として設定する（Ｓｔｅｐ１３）。

次に、仮経路修正部８で、中継点Ｓ３を経由して切削開始点Ｓ１と切削終了点Ｓ２とを結ぶ新たな仮経路Ｒ３を生成する（Ｓｔｅｐ１４）。経路干渉判定部５が、この新たな仮経路Ｒ３と、形状Ａ（形状Ａ’）の形状線、形状Ｂの形状線とがそれぞれ干渉するか否かを確認し（Ｓｔｅｐ１１）、干渉がないと判断されて新たな仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈ内に納まっている場合に、切削経路決定部６が新たな仮経路Ｒ３を切削経路（最短経路）Ｒ２とする。

また、新たな仮経路Ｒ３と、形状Ａ（形状Ａ’）の形状線、形状Ｂの形状線とが干渉し、新たな仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈから外れている場合には、干渉する領域Ｍにおいて、再度中継点Ｓ３の設定、再設定した中継点Ｓ３を経由する仮経路Ｒ３を求める操作を繰り返し、仕上げ代許容範囲Ｈ内に納まる仮経路Ｒ３を生成し、これを切削経路Ｒ２とする（Ｓｔｅｐ１３、Ｓｔｅｐ１４）。

そして、本実施形態の加工経路生成装置１００及びＮＣ装置２００においては、上記のように設定した切削経路Ｒ２を荒削りの経路として旋盤加工を行うことにより、従来よりもワーク５０の荒削り時の切削経路Ｒ２を短くすることができ、これにより、サイクルタイムを短縮することが可能になる。すなわち、工作機械の荒削りサイクルの切り込み・切り上げ経路を最適化することが可能になる。

また、図１１に示すように、複数のコーナ（角部、段部）を有する製品を加工する場合に対し、荒削り時のコーナ数を減らすこともでき、すなわち、加減速を行う箇所を減すことができ、さらなるサイクルタイムの短縮を図ることが可能になる。

以上、本発明に係る加工経路生成装置及び数値制御装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、切削開始点Ｓ１と切削終了点Ｓ２を結ぶ仮経路Ｒ３を設定する際には、図１２、図１３に示すように、その一部に対してだけ、本実施形態のように経路Ｒ３（Ｒ２）の最適化を行い、他の部分は、従来と同様に仕上げ形状に沿う仕上げ代の経路Ｒ１（Ｒ３）が切削経路Ｒ２となるように設定してもよい。

また、本実施形態では、荒削りの切削経路Ｒ２の中継点Ｓ３の部分が角部（ワーク５０の回転軸線に沿う方向の断面視で、中継点Ｓ３を挟んで両側の直線同士が中継点Ｓ３で交わる屈曲部）となる。

これに対し、本実施形態の加工経路生成装置１００においては、図３、図１４、図１５、図１６に示すように、曲線化補正部１０を備え、中継点Ｓ３の部分を円弧状（曲線状）にし、滑らかに繋がる切削経路Ｒ２を生成する曲線化補正を行うようにしてもよい。

例えば、曲線化補正部１０は、上記の本実施形態の操作によって全ての中継点Ｓ３を求め、直線のみの仮経路Ｒ３を生成した後、図３、図１４、図１５に示すように、曲線化補正部１０の中心線設定部１１が、この仮経路Ｒ３の中継点Ｓ３を挟んで両側の２直線の交わる角度（交角）αを二分する中心線Ｏ３を求める（Ｓｔｅｐ１５）。

そして、曲線化補正部１０の補正点設定部１２が、この中心線Ｏ３上にあって、ワーク５０の回転軸線に沿う方向の断面視で仕上げ代許容範囲Ｈの中央側（厚さ方向中央側）に向け、中継点Ｓ３から距離Ｄ離れた点を補正点Ｓ４として設定し、各補正点Ｓ４を経由して切削開始点Ｓ１と切削終了点Ｓ２を結ぶ複数の直線からなる線を仮経路（仮の最短経路）Ｒ３とする（Ｓｔｅｐ１６）。
なお、距離Ｄは、例えば、パラメータなどで指定したり、形状Ａ（形状Ａ’）と形状Ｂ間の距離（仕上げ代許容範囲Ｈの厚さ）の１／ｎなどとして任意に設定すればよい。

次に、本実施形態と同様、経路干渉判定部５によって、補正点Ｓ４を通る仮経路Ｒ３と、製品形状Ａ（形状Ａ’）の形状線、仕上げ代と削り残し許容量を加算した形状Ｂの形状線とがそれぞれ干渉するか否かを確認する（Ｓｔｅｐ１７）。
仮経路Ｒ３が干渉する場合には、本実施形態と同様にして、干渉した領域Ｍで中継点Ｓ３を求め、中継点Ｓ３を繋ぐ最短経路Ｒ３を求め、上記と同様に補正点Ｓ４を再度求める（Ｓｔｅｐ１８）。

一方、仮経路Ｒ３が干渉しない場合には、図３、図１４、図１６に示すように、コーナ開始／終了点設定部１３が、仮経路Ｒ３の補正点Ｓ４を挟んで両側の直線上にそれぞれ、補正点Ｓ４から距離Ｅで離れた点をコーナＲ開始点Ｓ５、コーナＲ終了点Ｓ６として設定する（Ｓｔｅｐ１９）。
なお、距離Ｅは、例えば、パラメータなどで指定したり、補正点Ｓ４を挟んで両側の直線の短い方の１／ｍなどとして任意に設定すればよい。

次に、円弧区間設定部１４によって、コーナＲ開始点Ｓ５とコーナＲ終了点Ｓ６に接する円弧が求められ、円弧（曲線）を含む仮経路Ｒ３が生成され、この仮経路Ｒ３が干渉しない場合には、切削経路決定部６がこの円弧を含む仮経路Ｒ３を切削経路Ｒ２とする（Ｓｔｅｐ２０）。
なお、円弧（曲線）を含む仮経路Ｒ３が生成された段階で、経路干渉判定部５によって、形状Ａ（形状Ａ’）の形状線、形状Ｂの形状線との干渉の有無が確認され、干渉する場合には、距離Ｅ、補正点Ｓ４の再設定を行い、円弧を含む仮経路Ｒ３が仕上げ代許容範囲Ｈ内に納まるようにする。

これにより、仕上げ代許容範囲Ｈ内に納まり、円弧を含んで角部がない滑らかな切削経路Ｒ２が生成され、この切削経路Ｒ２で荒削りの加工を行うことにより、上記の本実施形態と同様の効果を得ることが可能になるとともに、角部がないことによってさらに効率的に荒削り加工を行うことができ、さらなるサイクルタイムの短縮を図ることが可能になる。

１ 記憶部
２ 仕上げ代許容範囲設定部
３ 仮経路生成部
４ 切削経路生成部
５ 経路干渉判定部
６ 切削経路決定部
７ 中継点設定部
８ 仮経路修正部
１０ 曲線化補正部
１１ 中心線設定部
１２ 補正点設定部
１３ コーナ開始／終了点設定部
１４ 円弧区間設定部
５０ ワーク
１００ 加工経路生成装置
２００ ＮＣ装置
Ａ 製品形状（仕上げ代なしの形状）
Ａ’ 最小限の仕上げ代を残した形状
Ｂ 仕上げ代と削り残し許容量を加算した形状
Ｈ 仕上げ代許容範囲
Ｍ 干渉する領域（仮経路が仕上げ代許容範囲から外れる領域）
Ｏ１ 仮経路に直交する方向
Ｏ２ 仮経路に直交する方向
Ｏ３ 中心線
Ｐ 形状の底部
Ｒ１ 従来の切削経路
Ｒ２ 切削経路（最短経路）
Ｒ３ 仮経路（最短経路）
Ｓ１ 切削開始点（切り上げ開始点、切り込み開始点）
Ｓ２ 切削終了点（切り上げ終了点、切り込み終了点）
Ｓ３ 中継点
Ｓ４ 補正点
Ｓ５ コーナＲ開始点
Ｓ６ コーナＲ終了点

Claims (5)

1. ワークを旋盤加工で荒削りする際の切削経路を生成する加工経路生成装置であって、
   ワークの荒削りの切削開始点と切削終了点の情報を記憶する記憶部と、
   後工程の仕上げ加工で許容できる仕上げ代許容範囲を設定する仕上げ代許容範囲設定部と、
   ワークの回転軸線に沿う方向の断面視で、前記切削開始点と前記切削終了点とを結ぶ切削経路を、前記仕上げ代許容範囲内に配されるように、且つ前記切削開始点と前記切削終了点とを結び、製品形状の形状線に沿う経路よりも短くなるように生成する切削経路生成部とを備える加工経路生成装置。
2. 前記切削開始点と前記切削終了点とを結ぶ直線の仮経路を求める仮経路生成部を備え、
   前記切削経路生成部は、前記仮経路が前記仕上げ代許容範囲から外れる場合に、前記仕上げ代許容範囲から外れる領域の前記仮経路を前記仕上げ代許容範囲内に配されるように補正して切削経路を生成する請求項１記載の加工経路生成装置。
3. 前記切削経路生成部は、ワークの回転軸線に沿う方向の断面視で、前記仮経路が製品形状の形状線と、仕上げ代と削り残し許容量を加算した形状の形状線のそれぞれと干渉するか否かを確認する経路干渉判定部と、
   前記経路干渉判定部によって干渉しないと判定された場合に、前記仮経路を切削経路とする切削経路決定部とを備え、
   前記切削経路決定部は、前記経路干渉判定部によって干渉すると判定された場合に、干渉する領域において仮経路から最も遠い点を求め、これを中継点とする中継点設定部と、
   前記中継点を経由して前記切削開始点と前記切削終了点とを結ぶ新たな仮経路を生成する仮経路修正部とを備え、
   前記切削経路決定部は、前記仮経路が前記仕上げ代許容範囲内に納まるまで前記中継点の設定、前記新たな仮経路の生成を繰り返し、前記仕上げ代許容範囲内に納まった仮経路を切削経路とする請求項２記載の加工経路生成装置。
4. 中継点の部分を円弧状にし、滑らかに繋がる切削経路を生成するための曲線化補正部を備える請求項３記載の加工経路生成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の加工経路生成装置を備える数値制御装置。

Images