JPH02198743A - 三次元加工方法及び装置 - Google Patents
三次元加工方法及び装置Info
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- JPH02198743A JPH02198743A JP21926189A JP21926189A JPH02198743A JP H02198743 A JPH02198743 A JP H02198743A JP 21926189 A JP21926189 A JP 21926189A JP 21926189 A JP21926189 A JP 21926189A JP H02198743 A JPH02198743 A JP H02198743A
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- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 4
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q33/00—Methods for copying
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/408—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
-
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/35533—Use, input 2-D data, sectional profile to machine 3-D surface
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
星果上府且星分工
本発明は、フライス等の工作機械で工作物に三次元加工
を行なうための方法及び装置に関する。
を行なうための方法及び装置に関する。
来の とその課題
近年、コンピュータを利用して三次元加工を行なう試み
が種々検討され、実用に供されている。
が種々検討され、実用に供されている。
その主たる方法は、三次元を構成するX軸、Y軸、X軸
の各点ごとの情報をコンピュータにメモリさせ、この情
報を読み出して刃物及び工作物を移動させつつ加工を行
なう方法である(技術評論社発行二NC工作機械活用ハ
ンドブック参照)。
の各点ごとの情報をコンピュータにメモリさせ、この情
報を読み出して刃物及び工作物を移動させつつ加工を行
なう方法である(技術評論社発行二NC工作機械活用ハ
ンドブック参照)。
しかしながら、この方法ではコンピュータにメモリさせ
る情報が膨大となり、入力作業が煩雑であると共に、コ
ンピュータも大容量のものが必要となり、比較的簡単に
取り扱える16ビツト、36ビツト程度のプロセッサは
使用不可能である。
る情報が膨大となり、入力作業が煩雑であると共に、コ
ンピュータも大容量のものが必要となり、比較的簡単に
取り扱える16ビツト、36ビツト程度のプロセッサは
使用不可能である。
そこで、本発明の課題は、比較的少ない情報量で工作物
に対して機械的な三次元加工を可能とする方法及び装置
を提供することにある。
に対して機械的な三次元加工を可能とする方法及び装置
を提供することにある。
λ皿府適底亙作」
以上の課題を達成するため、本発明に係る三次光加工方
法は、工作物に対して直交するX軸、Y軸、X軸を含む
機械的な三次元加工を行なうに際して、任意の1軸に対
応する他の2軸の二次元情報を記憶手段にメモリするこ
とを特徴とする。この二次元情報とは三次元の立体を任
意の1軸に沿って多数の断面に分割した該断面の二次元
情報である。また、本発明に係る三次元加工装置は、刃
物と工作物支持テーブルとを相対的にX軸、Y軸、X軸
方向に移動させる駆動手段を有する工作機械本体と、任
意の1軸に対応する他の2軸の二次元情報をメモリし、
このメモリの情報に基づいて前記駆動手段を制御し、刃
物とテーブルとをX軸、Y軸、X軸方向に移動させる制
御手段とを備えたことを特徴とする。
法は、工作物に対して直交するX軸、Y軸、X軸を含む
機械的な三次元加工を行なうに際して、任意の1軸に対
応する他の2軸の二次元情報を記憶手段にメモリするこ
とを特徴とする。この二次元情報とは三次元の立体を任
意の1軸に沿って多数の断面に分割した該断面の二次元
情報である。また、本発明に係る三次元加工装置は、刃
物と工作物支持テーブルとを相対的にX軸、Y軸、X軸
方向に移動させる駆動手段を有する工作機械本体と、任
意の1軸に対応する他の2軸の二次元情報をメモリし、
このメモリの情報に基づいて前記駆動手段を制御し、刃
物とテーブルとをX軸、Y軸、X軸方向に移動させる制
御手段とを備えたことを特徴とする。
例えば、第4図に示す工作物35の加工を行なう場合、
まず、第5a図、第5b図、第5C図に示す三角投影図
の図形としてコンピュータに入力し、デイスプレー上に
第4図に示す立体斜視図として描く。次に、任意の1軸
(例えば2軸)を選択し、このX軸に沿って多数の断面
に分割していく。これにて、X軸に沿って任意の密度で
多数に分割された断面ごとにX軸、Y軸の二次元情報が
得られる。この二次元情報に基づいて工作機械本体の駆
動を制御し、刃物及び工作物支持テーブルを所定の点x
、y、zに移動させ、加工を行なう。
まず、第5a図、第5b図、第5C図に示す三角投影図
の図形としてコンピュータに入力し、デイスプレー上に
第4図に示す立体斜視図として描く。次に、任意の1軸
(例えば2軸)を選択し、このX軸に沿って多数の断面
に分割していく。これにて、X軸に沿って任意の密度で
多数に分割された断面ごとにX軸、Y軸の二次元情報が
得られる。この二次元情報に基づいて工作機械本体の駆
動を制御し、刃物及び工作物支持テーブルを所定の点x
、y、zに移動させ、加工を行なう。
尖薇忽
以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。
する。
第1図は装置の概略構成を示し、工作機械本体1はベー
ス2上にテーブル3を備え、コラム4上に刃物6を有す
る加工へラド5を取り付けたものである。テーブル3は
X軸DCモータ10及びY軸DCモータ11にてX軸方
向及びY軸方向に駆動され、加工ヘッド5は2軸DCモ
ーク12にてX軸方向に駆動される。速度制御は各モー
タ10.11.12へ各制御ユニット15.16.17
から制御信号が出力されることで行なわれる。
ス2上にテーブル3を備え、コラム4上に刃物6を有す
る加工へラド5を取り付けたものである。テーブル3は
X軸DCモータ10及びY軸DCモータ11にてX軸方
向及びY軸方向に駆動され、加工ヘッド5は2軸DCモ
ーク12にてX軸方向に駆動される。速度制御は各モー
タ10.11.12へ各制御ユニット15.16.17
から制御信号が出力されることで行なわれる。
一方、入力φ制御系は、16ビツトのコンピュータ20
、テープリーダ21、制御盤22にて構成されている。
、テープリーダ21、制御盤22にて構成されている。
テープリーダ21はJIS(日本工業規格)で定めたN
Cデータ、特に、プログラムフォーマットとしてのGコ
ードを読み出す。制御盤22は機械操作パネル23を備
えると共に、CPU24を内蔵し、このCPU24の入
力ボートaにはコンピュータ20とテープリーダ21か
らのNCデータが入力される。また、CPU24の出力
ボートb、c、dからは制御信号が前記制御ユニット1
5.16.17へ出力される。
Cデータ、特に、プログラムフォーマットとしてのGコ
ードを読み出す。制御盤22は機械操作パネル23を備
えると共に、CPU24を内蔵し、このCPU24の入
力ボートaにはコンピュータ20とテープリーダ21か
らのNCデータが入力される。また、CPU24の出力
ボートb、c、dからは制御信号が前記制御ユニット1
5.16.17へ出力される。
コンピュータ20では、第2図のフローチャートに示す
如く、図形定義入力(ステップ51)、運動定義入力(
ステップ52)を行ない、NCデータを作成する(ステ
ップ53)。入力はコンピュータ20に付属のキーボー
ド、マウス、タブレットを使用して行なわれる。図形定
義入力は、第5a図、第5b図、第5C図に示す如く、
三角投影法に基づいて工作物35の寸法データを三つの
平面図形(必要であれば他のデータを加えて)として入
力する。
如く、図形定義入力(ステップ51)、運動定義入力(
ステップ52)を行ない、NCデータを作成する(ステ
ップ53)。入力はコンピュータ20に付属のキーボー
ド、マウス、タブレットを使用して行なわれる。図形定
義入力は、第5a図、第5b図、第5C図に示す如く、
三角投影法に基づいて工作物35の寸法データを三つの
平面図形(必要であれば他のデータを加えて)として入
力する。
運動定義入力は前記図形定義入力で得られた工作物35
を任意の角度からとらえた立体斜視図を作成し、コンピ
ュータ20の画面に表示する。このステップS2では、
回転中心軸、回転角度等をコンピュータ20へ入力する
ことで、第4図に示す立体斜視図が得られる。そして、
任意の1軸、例えばX軸に沿って第4図中細線で示す多
数の断面に分割する0分割面はX軸、Y軸を座標軸とす
る二次元情報として表わされる。分割の密度は任意に設
定可能である。ある分割面を考えると始点a、中間点す
、c、終点d(この場合、終点dは必要ないが)の二次
元情報で研削個所を特定できる。従来の三次元情報で加
工する方法にあってはa −b −c〜dの各ポイント
を通過する全ての軌跡上の各ポイントをx、y、z軸の
三次元座標系で表わし、メモリ容量も大きなものを必要
としていた。しかし、本発明によれば極めて少数の二次
元情報で済む。
を任意の角度からとらえた立体斜視図を作成し、コンピ
ュータ20の画面に表示する。このステップS2では、
回転中心軸、回転角度等をコンピュータ20へ入力する
ことで、第4図に示す立体斜視図が得られる。そして、
任意の1軸、例えばX軸に沿って第4図中細線で示す多
数の断面に分割する0分割面はX軸、Y軸を座標軸とす
る二次元情報として表わされる。分割の密度は任意に設
定可能である。ある分割面を考えると始点a、中間点す
、c、終点d(この場合、終点dは必要ないが)の二次
元情報で研削個所を特定できる。従来の三次元情報で加
工する方法にあってはa −b −c〜dの各ポイント
を通過する全ての軌跡上の各ポイントをx、y、z軸の
三次元座標系で表わし、メモリ容量も大きなものを必要
としていた。しかし、本発明によれば極めて少数の二次
元情報で済む。
また、第6図に示す様に、曲線については、円弧であれ
ば接点又は交点でプロットし、自由曲線であれば節点で
プロットする。具体的には、曲率が共通する円弧e *
f’ + gごとに始点と終点を含む二次元情報とし
て整理する。勿論、一つの円弧で構成きれていれば、そ
の分割面の二次元情報は始点と終点及び円弧を表わす一
つの式で定義付けられる。
ば接点又は交点でプロットし、自由曲線であれば節点で
プロットする。具体的には、曲率が共通する円弧e *
f’ + gごとに始点と終点を含む二次元情報とし
て整理する。勿論、一つの円弧で構成きれていれば、そ
の分割面の二次元情報は始点と終点及び円弧を表わす一
つの式で定義付けられる。
一方、第7図に示す様に、Y軸、Y軸に対して角度θの
傾きを持つ突起物30については、X°軸、Y′軸を基
準として前述の如くZ軸に対応する二次元情報を得、そ
の後角度θを入力することでY軸、Y軸の二次元情報に
座標変換する。
傾きを持つ突起物30については、X°軸、Y′軸を基
準として前述の如くZ軸に対応する二次元情報を得、そ
の後角度θを入力することでY軸、Y軸の二次元情報に
座標変換する。
以上の二次元情報はテープリーダ21で読み取ったGコ
ードと組み合わされ、NCデータとしてCPU24に入
力きれる。
ードと組み合わされ、NCデータとしてCPU24に入
力きれる。
CPU24は、第3図に示す様に、言語プロセッサ25
、経路決定プロセッサ26、幾何演算プロセッサ27、
サーボプロセッサ28を有し、入力されたNCデータに
基づいてテーブル3、加工ヘッド5をY軸、Y軸、Z軸
方向に移動させるための制御信号を各制御ユニット15
.16.17に出力する。サーボプロセッサ28からの
出力は、FM(フィードマグネット)信号、BM(ビフ
オーマグネット)信号、PS(パルススタート)信号、
データ信号である。
、経路決定プロセッサ26、幾何演算プロセッサ27、
サーボプロセッサ28を有し、入力されたNCデータに
基づいてテーブル3、加工ヘッド5をY軸、Y軸、Z軸
方向に移動させるための制御信号を各制御ユニット15
.16.17に出力する。サーボプロセッサ28からの
出力は、FM(フィードマグネット)信号、BM(ビフ
オーマグネット)信号、PS(パルススタート)信号、
データ信号である。
これらの信号にて制御ユニット1.5.16.17を介
してDCモータ10.11.12が駆動され、テーブル
3、刃物6がY軸、Y軸、Z軸方向へ移動し、テーブル
3上に固定された工作物を所定形状に切削する。
してDCモータ10.11.12が駆動され、テーブル
3、刃物6がY軸、Y軸、Z軸方向へ移動し、テーブル
3上に固定された工作物を所定形状に切削する。
CPU24による前記の制御は従来よく知られているN
C制御であり、その詳細は省略する。
C制御であり、その詳細は省略する。
本発明に係る加工方法によれば、前記二次元情報に基づ
いて一定方向の切削を複数回1ピツチずつ繰り返す。従
来、三次元情報に基づいて1ピツチずつ研削(1ピツチ
の研削は直線のみで、曲線は1ピツチの直線の集合とし
て加工していた)していたのに比べて、1分割断面につ
いては二次元的に定義された円弧状に刃物6が移動する
ため、従来の三次元情報の集積に基づく切削よりも一層
滑らかに曲面を加工することができる。
いて一定方向の切削を複数回1ピツチずつ繰り返す。従
来、三次元情報に基づいて1ピツチずつ研削(1ピツチ
の研削は直線のみで、曲線は1ピツチの直線の集合とし
て加工していた)していたのに比べて、1分割断面につ
いては二次元的に定義された円弧状に刃物6が移動する
ため、従来の三次元情報の集積に基づく切削よりも一層
滑らかに曲面を加工することができる。
なお、以上の説明は立て形のマシニングセンタについて
行なったが、横形のマシニングセンタにおいても同様の
制御が可能である。但し、横形においては、Y軸を基準
としてそれに対応するY軸、Z軸の二次元情報に基づい
て制御を行なう。
行なったが、横形のマシニングセンタにおいても同様の
制御が可能である。但し、横形においては、Y軸を基準
としてそれに対応するY軸、Z軸の二次元情報に基づい
て制御を行なう。
灸肌凶遁圭
以上の説明で明らかな様に、本発明によれば、三次元情
報を2軸の各点に対応する二次元情報として取り扱うた
め、従来の如く三次元情報をそのまま取り扱う方法に比
べて情報量が少なくて済み、操作が容易であると共にコ
ンピュータも16ビツト、32ビット程度の小容量のも
のを使用することができる。勿論、大容量のコンピュー
タを使用しても容易に操作可能である。
報を2軸の各点に対応する二次元情報として取り扱うた
め、従来の如く三次元情報をそのまま取り扱う方法に比
べて情報量が少なくて済み、操作が容易であると共にコ
ンピュータも16ビツト、32ビット程度の小容量のも
のを使用することができる。勿論、大容量のコンピュー
タを使用しても容易に操作可能である。
図面は本発明の一実施例を示し、第1図は装置の概略構
成図、第2図はフローチル−ト図、第3図はCPUの回
路のブロック図、第4図は加工形状を示すための斜視図
、第5a図、第5b図、第5c図は第4図に示した形状
の三角投影図、第6図は曲面加工の説明図、第7図は他
の加工形状を示す平面図である。 1・・・工作機械本体、3・・・工作物支持テーブル、
6・・・刃物、10.11.12・・・DCモータ、1
5.16.17・・・制御ユニット、20・・・コンピ
ュータ、21・・・テープリーグ、22・・・制御盤、
24・・・CPU。 第1 図 第2図 第3図 第4 図 第7図 第5a図 第5C図 第5b図 第6 図 1ンー
成図、第2図はフローチル−ト図、第3図はCPUの回
路のブロック図、第4図は加工形状を示すための斜視図
、第5a図、第5b図、第5c図は第4図に示した形状
の三角投影図、第6図は曲面加工の説明図、第7図は他
の加工形状を示す平面図である。 1・・・工作機械本体、3・・・工作物支持テーブル、
6・・・刃物、10.11.12・・・DCモータ、1
5.16.17・・・制御ユニット、20・・・コンピ
ュータ、21・・・テープリーグ、22・・・制御盤、
24・・・CPU。 第1 図 第2図 第3図 第4 図 第7図 第5a図 第5C図 第5b図 第6 図 1ンー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、工作物に対して直交するX軸、Y軸、Z軸を含む機
械的な三次元加工を行なうに際して、Z軸に対応するX
軸、Y軸の二次元情報を記憶手段にメモリすることを特
徴とする三次元加工方法。 2、工作物に対して直交するX軸、Y軸、Z軸を含む機
械的な三次元加工を行なう装置において、刃物と工作物
支持テーブルとを相対的にX軸、Y軸、Z軸方向に移動
させる駆動手段を有する工作機械本体と、 Z軸に対応するX軸、Y軸の二次元情報をメモリし、こ
のメモリの情報に基づいて前記駆動手段を制御し、刃物
とテーブルとをX軸、Y軸、Z軸方向に移動させる制御
手段と、 を備えたことを特徴とする三次元加工装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21926189A JPH02198743A (ja) | 1988-10-20 | 1989-08-26 | 三次元加工方法及び装置 |
EP19890119413 EP0365001A2 (en) | 1988-10-20 | 1989-10-19 | Method and apparatus for the three-dimensional processing |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63-265498 | 1988-10-20 | ||
JP26549888 | 1988-10-20 | ||
JP21926189A JPH02198743A (ja) | 1988-10-20 | 1989-08-26 | 三次元加工方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02198743A true JPH02198743A (ja) | 1990-08-07 |
Family
ID=26523019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21926189A Pending JPH02198743A (ja) | 1988-10-20 | 1989-08-26 | 三次元加工方法及び装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0365001A2 (ja) |
JP (1) | JPH02198743A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020190837A (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 国立大学法人神戸大学 | 加工シミュレーションシステム、および加工シミュレーションプログラム |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2676189B1 (fr) * | 1991-05-07 | 1995-07-07 | Chausson Ingenierie | Procede pour la fabrication d'outils pour presses a emboutir. |
US5139376A (en) * | 1991-10-23 | 1992-08-18 | Excellon Automation | Method and apparatus for controlled penetration drilling |
AUPN169795A0 (en) * | 1995-03-13 | 1995-04-06 | Herbert, David Russell | Method and system for transforming a computer graphic file |
DE19751966A1 (de) * | 1997-11-24 | 1999-05-27 | Dieter Kragl | Verfahren zur Herstellung von Lithophanien |
CN116859829B (zh) * | 2023-09-04 | 2023-11-03 | 天津天石休闲用品有限公司 | 基于材料边缘曲线投影的切刀运动控制方法及设备 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6299049A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Nc自動プログラミング装置 |
-
1989
- 1989-08-26 JP JP21926189A patent/JPH02198743A/ja active Pending
- 1989-10-19 EP EP19890119413 patent/EP0365001A2/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6299049A (ja) * | 1985-10-24 | 1987-05-08 | Mitsubishi Electric Corp | Nc自動プログラミング装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020190837A (ja) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | 国立大学法人神戸大学 | 加工シミュレーションシステム、および加工シミュレーションプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0365001A2 (en) | 1990-04-25 |
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