JPH04217007A - Working path forming device - Google Patents

Working path forming device

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Publication number
JPH04217007A
JPH04217007A JP40333890A JP40333890A JPH04217007A JP H04217007 A JPH04217007 A JP H04217007A JP 40333890 A JP40333890 A JP 40333890A JP 40333890 A JP40333890 A JP 40333890A JP H04217007 A JPH04217007 A JP H04217007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curved surface
machining
tool
machining path
interference
Prior art date
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Pending
Application number
JP40333890A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Itanami
徹 伊多波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP40333890A priority Critical patent/JPH04217007A/en
Publication of JPH04217007A publication Critical patent/JPH04217007A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent the occurrence of a dropped part or unmachined part in a working path between adjacent curved surfaces in accordance with the shape of each kind of tool. CONSTITUTION:An R-curved surface forming processing section 8 forms a new curved surface composed of a spatial extent in which the central point of a tool can exists when the tools is set so that the edge of the tool can come into contact with the boundary line or corner point of a curved surface to be worked. Then an R-curved surface interference avoidance processing section 10 avoids the interference of a working path with the new curved surface. Therefore, the definition of the curved surface or designation of an area to be worked by an operator for preventing the occurrence of a dropped part of unmachined part in a working path becomes unnecessary and the reliability and working efficiency are improved.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、加工パス生成装置に
関し、さらに詳しくは、NC工作機械にて曲面を加工す
るための加工パスを生成する加工パス生成装置に関する
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machining path generation device, and more particularly to a machining path generation device for generating a machining path for machining a curved surface with an NC machine tool.

【0002】0002

【従来の技術】図20は、従来の加工パス生成装置の一
例の要部ブロック図である。この加工パス生成装置では
、キーボード(1),マウス(2)およびタブレット(
3)から加工曲面の座標値等を入力する。
2. Description of the Related Art FIG. 20 is a block diagram of essential parts of an example of a conventional machining path generation device. This machining path generation device uses a keyboard (1), mouse (2), and tablet (
3) Input the coordinate values, etc. of the machining curved surface.

【0003】曲面定義処理部(4)は、入力された座標
値等の定義情報から加工曲面を定義する。定義曲面情報
メモリ(5)は、定義された加工曲面の曲面情報を格納
する。加工パス生成処理部(56)は、基本加工パス生
成処理部(7)と曲面干渉回避処理部(9)からなり、
前記曲面情報に基づいて加工曲面を加工するための加工
パスを生成する。
A curved surface definition processing section (4) defines a processed curved surface from definition information such as input coordinate values. The defined curved surface information memory (5) stores curved surface information of defined processed curved surfaces. The machining path generation processing section (56) consists of a basic machining path generation processing section (7) and a curved surface interference avoidance processing section (9),
A machining path for machining the machining curved surface is generated based on the curved surface information.

【0004】基本加工パス生成処理部(7)は基本的な
加工パスとなる基本加工パスを生成する。曲面干渉回避
処理部(9)は前記基本加工パス生成処理部(7)で生
成した基本加工パスが加工曲面に干渉するか否かを判定
し、干渉する場合に干渉するのを回避した加工パスを生
成する。
The basic machining path generation processing section (7) generates a basic machining path that is a basic machining path. A curved surface interference avoidance processing unit (9) determines whether or not the basic machining path generated by the basic machining path generation processing unit (7) interferes with the machining curved surface, and if so, generates a machining path that avoids the interference. generate.

【0005】NCデータファイル(11)は、加工パス
生成処理部(56)で生成した加工パスをNCデータと
して格納する。CRT(12)は、前記生成した加工パ
スを表示して、オペレータに対して加工パス生成状況を
視覚的に示す。
The NC data file (11) stores machining passes generated by the machining pass generation processing section (56) as NC data. The CRT (12) displays the generated machining path to visually show the machining path generation status to the operator.

【0006】次に、動作について説明する。マシニング
センタやNCフライス装置等でミーリング加工を行うた
めに、図21に示すような2つの加工曲面S1,S2に
対する加工パスを生成する場合を考える。まず、キーボ
ード(1),マウス(2)およびタブレット(3)によ
って加工対象となる加工曲面S1,S2の定義情報を入
力すると共に、加工方法,使用工具,仕上代,工具ピッ
ク幅,加工開始点および加工方向等の加工情報を入力す
る。
Next, the operation will be explained. Consider a case where machining paths are generated for two machining curved surfaces S1 and S2 as shown in FIG. 21 in order to perform milling with a machining center, an NC milling device, or the like. First, input the definition information of the machining surfaces S1 and S2 to be machined using the keyboard (1), mouse (2), and tablet (3), as well as the machining method, tool used, finishing allowance, tool pick width, and machining start point. and machining information such as machining direction.

【0007】前記定義情報に基づいて曲面定義処理部(
4)では加工曲面S1,S2が定義され、その定義され
た加工曲面S1,S2の曲面情報が定義曲面情報メモリ
(5)に格納される。また、前記加工情報も、定義曲面
情報メモリ(5)に格納される。前記曲面情報は、CR
T(12)に表示するなどして良否が確認される。
Based on the definition information, a curved surface definition processing section (
In step 4), machining curved surfaces S1 and S2 are defined, and the curved surface information of the defined machining curved surfaces S1 and S2 is stored in the defined curved surface information memory (5). Further, the processing information is also stored in the definition curved surface information memory (5). The curved surface information is CR
The quality is confirmed by displaying on T(12), etc.

【0008】次に、前記曲面情報,加工情報に基づき、
加工パス生成処理部(56)によって加工パスが生成さ
れる。まず、基本加工パス生成処理部(7)が、図22
,図23に示すような基本加工パスを生成する。図22
はXY平面内で基本加工パスを発生させたものであり,
図23は1つの曲面内で基本加工パスを発生させたもの
である。ここでは、図22のような基本加工パスを生成
するものとする。
Next, based on the curved surface information and processing information,
A machining path is generated by a machining path generation processing unit (56). First, the basic machining path generation processing section (7)
, a basic machining path as shown in FIG. 23 is generated. Figure 22
is the basic machining path generated in the XY plane,
FIG. 23 shows basic machining paths generated within one curved surface. Here, it is assumed that a basic machining path as shown in FIG. 22 is generated.

【0009】次に、曲面干渉回避処理部(9)により、
基本加工パス上の各点Piについて、干渉回避を以下の
ように行う。まず、点Piを通りZ軸に平行な直線Lを
求める。次に、加工曲面S1をその加工曲面S1の法線
方向に[工具径+仕上代]分だけオフセットしたオフセ
ット曲面s1を求める。そして、前記直線Lとオフセッ
ト曲面s1の交点を求め、交点があれば干渉あり,交点
がなければ干渉なしと判定する。
Next, the curved surface interference avoidance processing section (9) performs
Interference avoidance is performed as follows for each point Pi on the basic machining path. First, a straight line L passing through point Pi and parallel to the Z axis is determined. Next, an offset curved surface s1 is obtained by offsetting the machining curved surface S1 by [tool diameter + finishing allowance] in the normal direction of the machining curved surface S1. Then, the intersection between the straight line L and the offset curved surface s1 is determined, and if there is an intersection, it is determined that there is interference, and if there is no intersection, it is determined that there is no interference.

【0010】さらに、干渉がある場合は、前記交点を点
Piに代えて加工パス上の点とみなし、これにより干渉
を回避する。加工曲面S2に対しても同様に干渉を回避
して、基本加工パス上の全ての点について実行する。
Furthermore, if there is interference, the intersection is regarded as a point on the machining path instead of the point Pi, thereby avoiding the interference. Similarly, interference is avoided for the machining curved surface S2, and the process is performed for all points on the basic machining path.

【0011】上記のようにして基本加工パス上の各点P
iについて、図24に示すような干渉回避した加工パス
(14)が生成されてNCデータファイル(11)へ出
力される。(13)は工具、rはオフセット幅である。 前記加工パス(14)はオフセット曲面s1,s2上を
辿るが、隣接する加工曲面S1,S2同士が滑らかに接
していないとオフセット曲面s1,s2同士は接しない
ため、前記加工パス(14)はオフセット曲面s1,s
2の間で下方向へ落ち込み、削り込みを生じることにな
る。
As described above, each point P on the basic machining path
For i, a machining path (14) that avoids interference as shown in FIG. 24 is generated and output to the NC data file (11). (13) is the tool, and r is the offset width. The machining path (14) traces the offset curved surfaces s1 and s2, but if the adjacent machining curved surfaces S1 and S2 do not touch each other smoothly, the offset curved surfaces s1 and s2 will not contact each other, so the machining path (14) follows the offset curved surfaces s1 and s2. Offset curved surface s1,s
Between 2 and 2, it will fall downward and cause a cut.

【0012】そこで、隣接する加工曲面で削り込みを防
ぐため、加工曲面端部を加工曲面の接線方向に延長して
加工曲面を定義したり、加工領域を指定して加工パス(
14)が落ち込まないように工具(13)の動作を制限
している。図25も隣接する加工曲面S1,S2で加工
パスが落ち込む例を示している。
Therefore, in order to prevent cutting on adjacent machining curved surfaces, the machining curved surface is defined by extending the machining curved surface end in the tangential direction of the machining curved surface, or the machining area is specified and the machining path (
The operation of the tool (13) is restricted so that the tool (14) does not fall. FIG. 25 also shows an example in which the machining path falls between adjacent machining curved surfaces S1 and S2.

【0013】他の従来例としては、特開平1−2889
08号公報に開示された「数値制御加工装置」が挙げら
れる。この数値制御加工装置では、隣接する加工曲面の
境界線と端点についてそれぞれ管状オフセット面と球状
オフセット面を生成して、前記隣接する加工曲面で加工
パスが落ち込むことを防止している。
[0013] Another conventional example is Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2889.
One example is the "numerically controlled processing device" disclosed in Japanese Patent No. 08. In this numerically controlled machining device, a tubular offset surface and a spherical offset surface are generated for the boundaries and end points of adjacent machining curved surfaces, respectively, to prevent the machining path from falling on the adjacent machining curved surfaces.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】従来の加工パス生成装
置では、隣接する加工曲面での加工パスの落ち込みを防
ぐための加工曲面の定義や加工領域の指定が面倒で間違
い易い問題点がある。また、前記数値制御加工装置では
、ボールエンドミルを除く各種工具形状には対応できず
、例えばフラットエンドミルを用いると削り残しを生じ
る問題点がある。
Problems to be Solved by the Invention In the conventional machining path generation apparatus, there is a problem in that defining a machining curved surface and specifying a machining area in order to prevent the machining path from collapsing on an adjacent machining curved surface is troublesome and easy to make mistakes. Further, the numerically controlled machining apparatus cannot handle various tool shapes other than ball end mills, and there is a problem in that uncut parts may be left when a flat end mill is used, for example.

【0015】そこで、この発明の目的は、容易な操作で
、各種工具形状に対応し、隣接する加工曲面間での加工
パスの落ち込みや削り残しを防止できる加工パス生成装
置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a machining path generation device that is easy to operate, is compatible with various tool shapes, and can prevent machining path depressions and uncut parts between adjacent machining curved surfaces. .

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明の加工パス生成
装置は、曲面を定義する曲面定義手段と、曲面の端とな
る境界線に対しその境界線に接するように工具刃先を配
置したときの工具の中心点の存在しうる空間的な範囲か
らなる曲面を生成する境界曲面生成手段と、曲面の隅と
なるコーナ点に対しそのコーナ点に接する様に工具刃先
を配置したときの工具の中心点の存在しうる空間的な範
囲からなる曲面を生成するコーナ曲面生成手段と、曲面
を加工するための基本的な加工パスとなる基本加工パス
を生成する基本加工パス生成手段と、前記基本加工パス
が曲面と干渉するときその干渉を回避する曲面干渉回避
手段と、その曲面干渉回避手段が干渉を回避するときに
前記境界曲面生成手段およびコーナ曲面生成手段の生成
するそれぞれの曲面に対しても干渉を回避するR曲面干
渉回避手段とを備えたことを構成上の特徴とするもので
ある。
[Means for Solving the Problems] The machining path generation device of the present invention includes a curved surface defining means for defining a curved surface, and a curved surface defining means for defining a curved surface. Boundary surface generation means that generates a curved surface consisting of a spatial range in which the center point of a tool can exist, and the center of the tool when the tool cutting edge is placed so as to be in contact with a corner point that is a corner of the curved surface. corner curved surface generation means for generating a curved surface consisting of a spatial range in which points can exist; basic machining path generation means for generating a basic machining path that is a basic machining path for machining the curved surface; Curved surface interference avoidance means for avoiding interference when a path interferes with a curved surface, and also for each curved surface generated by the boundary curved surface generation means and the corner curved surface generation means when the curved surface interference avoidance means avoids interference. The configuration is characterized in that it includes R-curved surface interference avoidance means for avoiding interference.

【0017】[0017]

【作用】この発明の加工パス生成装置では、曲面定義手
段により曲面が定義される。境界曲面生成手段により前
記曲面の端となる境界線に対し,その境界線に接するよ
うに工具刃先を配置したときの工具の中心点の存在しう
る空間的な範囲からなる曲面が生成される。また、コー
ナ曲面生成手段により前記曲面の隅となるコーナ点に対
し,そのコーナ点に接する様に工具刃先を配置したとき
の工具の中心点の存在しうる空間的な範囲からなる曲面
が生成される。
[Operation] In the machining path generating device of the present invention, a curved surface is defined by the curved surface defining means. The boundary curved surface generation means generates, for a boundary line that is an end of the curved surface, a curved surface consisting of a spatial range in which the center point of the tool can exist when the tool cutting edge is arranged so as to be in contact with the boundary line. Further, the corner curved surface generation means generates a curved surface consisting of a spatial range where the center point of the tool can exist when the tool cutting edge is arranged so as to be in contact with the corner point of the curved surface. Ru.

【0018】そして、基本加工パス生成手段により生成
された基本加工パスが、曲面に干渉すると曲面干渉回避
手段により干渉が回避されると共に、前記境界曲面生成
手段およびコーナ曲面生成手段の生成するそれぞれの曲
面に干渉するとR曲面干渉回避手段により干渉が回避さ
れる。そこで、加工パスが落ち込んで削り込む可能性の
ある曲面の境界部において、工具形状に応じて干渉回避
された加工パスが生成されることになる。
When the basic machining path generated by the basic machining path generating means interferes with a curved surface, the interference is avoided by the curved surface interference avoidance means, and each of the basic machining paths generated by the boundary curved surface generating means and the corner curved surface generating means is If there is interference with the curved surface, the interference is avoided by the R curved surface interference avoidance means. Therefore, a machining pass is generated in which interference is avoided according to the tool shape at the boundary of the curved surface where there is a possibility that the machining pass may drop and cut.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図に示す実施例に基づいてこの発明を
さらに詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限
定されるものではない。図1は、この発明の一実施例の
加工パス生成装置の要部ブロック図である。図20と同
一の符号は同一または同種の構成要素とする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be explained in more detail below based on embodiments shown in the drawings. Note that this invention is not limited to this. FIG. 1 is a block diagram of main parts of a machining path generation device according to an embodiment of the present invention. The same reference numerals as in FIG. 20 indicate the same or similar components.

【0020】この加工パス生成装置では、加工パス生成
処理部(6)が、従来例と同様な基本加工パス生成処理
部(7)と曲面干渉回避処理部(9)に加えて、R曲面
生成処理部(8)とR曲面干渉回避処理部(10)とを
備えている。
In this machining path generation device, a machining path generation processing section (6) includes a basic machining path generation processing section (7) and a curved surface interference avoidance processing section (9) similar to the conventional example, as well as an R curved surface generation processing section (6). It includes a processing section (8) and an R-curved surface interference avoidance processing section (10).

【0021】R曲面生成処理部(8)は、干渉回避処理
の対象となる加工曲面について、その加工曲面の境界線
に工具刃先が接するように工具を配置したときに工具中
心の存在する曲面(以下、境界曲面と言う。)を生成す
る。また、前記加工曲面のコーナ点に工具刃先が接する
ように工具を配置したときに工具中心の存在する曲面(
以下、コーナ曲面と言う。)を生成する。前記境界曲面
とコーナ曲面とをR曲面と総称する。
The R curved surface generation processing unit (8) generates a curved surface ( (hereinafter referred to as a boundary surface). In addition, when the tool is placed so that the tool cutting edge touches the corner point of the machining curved surface, the curved surface (
Hereinafter, this will be referred to as a corner curved surface. ) is generated. The boundary curved surface and the corner curved surface are collectively referred to as an R-curved surface.

【0022】曲面加工用の工具は、図2,図3および図
4にそれぞれ示すように、ボールエンドミル,フラット
エンドミルおよびR付フラットエンドミルの3種類があ
る。rbはボールエンドミル成分半径、rfはフラット
エンドミル成分半径、tcは工具中心を示す。
There are three types of tools for machining curved surfaces: a ball end mill, a flat end mill, and a flat end mill with radius, as shown in FIGS. 2, 3, and 4, respectively. rb is the ball end mill component radius, rf is the flat end mill component radius, and tc is the tool center.

【0023】工具をボールエンドミルとした場合、図5
に示すように、境界曲面(15)は、加工曲面(16)
の境界線(17)を中心としボールエンドミル成分半径
rbを半径とする管状となる。加工曲面(16)を法線
方向にオフセット幅rbだけオフセットしたオフセット
曲面(18)の境界線(18a)は、前記境界曲面(1
5)上に存在する。
When the tool is a ball end mill, FIG.
As shown, the boundary curved surface (15) is the processed curved surface (16)
It becomes a tubular shape whose center is the boundary line (17) of , and whose radius is the ball end mill component radius rb. The boundary line (18a) of the offset curved surface (18), which is obtained by offsetting the processed curved surface (16) by the offset width rb in the normal direction, is the boundary line (18a) of the processed curved surface (16).
5) Exists above.

【0024】また、図6に示すように、コーナ曲面(1
9)は、加工曲面(16)のコーナ点(20)を中心と
しボールエンドミル成分半径rbを半径とする球状とな
る。オフセット曲面(18)のコーナ点(18b)は、
前記コーナ曲面(19)上に存在する。図7は、工具を
フラットエンドミルとした場合の境界曲面(15)とコ
ーナ曲面(19)を示す。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the corner curved surface (1
9) has a spherical shape whose center is the corner point (20) of the machined curved surface (16) and whose radius is the ball end mill component radius rb. The corner point (18b) of the offset curved surface (18) is
Exists on the corner curved surface (19). FIG. 7 shows a boundary curved surface (15) and a corner curved surface (19) when the tool is a flat end mill.

【0025】図8,図9および図10は、ボールエンド
ミル,フラットエンドミルおよびR付フラットエンドミ
ルのR曲面の説明図である。R曲面干渉回避処理部(1
0)は、前記R曲面生成処理部(8)で生成されたR曲
面に対して加工パスの干渉回避処理を実行する。
FIGS. 8, 9, and 10 are explanatory diagrams of the R curved surfaces of a ball end mill, a flat end mill, and a flat end mill with an R. R curved surface interference avoidance processing unit (1
0) executes machining path interference avoidance processing on the R-curved surface generated by the R-curved surface generation processing section (8).

【0026】次に動作について説明する。図21に示す
ような2つの加工曲面S1,S2に対する加工パスを生
成する場合を考える。まず、キーボード(1),マウス
(2)およびタブレット(3)によって加工対象となる
加工曲面S1,S2の定義情報を入力すると共に、加工
方法,使用工具,仕上代,工具ピック幅,加工開始点お
よび加工方向等の加工情報を入力する。
Next, the operation will be explained. Consider the case where machining passes for two machining curved surfaces S1 and S2 as shown in FIG. 21 are generated. First, input the definition information of the machining surfaces S1 and S2 to be machined using the keyboard (1), mouse (2), and tablet (3), as well as the machining method, tool used, finishing allowance, tool pick width, and machining start point. and machining information such as machining direction.

【0027】前記定義情報に基づいて曲面定義処理部(
4)では加工曲面S1,S2が定義され、その定義され
た加工曲面S1,S2の曲面情報が定義曲面情報メモリ
(5)に格納される。また、前記加工情報も、定義曲面
情報メモリ(5)に格納される。前記曲面情報は、CR
T(12)に表示するなどして良否が確認される。そし
て、前記曲面情報,加工情報に基づいて加工パス生成処
理部(6)により加工パスが生成される。
Based on the definition information, the curved surface definition processing section (
In step 4), machining curved surfaces S1 and S2 are defined, and the curved surface information of the defined machining curved surfaces S1 and S2 is stored in the defined curved surface information memory (5). Further, the processing information is also stored in the definition curved surface information memory (5). The curved surface information is CR
The quality is confirmed by displaying on T(12), etc. Then, a machining path is generated by a machining path generation processing section (6) based on the curved surface information and machining information.

【0028】前記加工パス生成処理部(6)の動作につ
いて、図11のフローチャートに基づいて説明する。ま
ず、ステップ(21)にて、基本加工パス生成処理部(
7)が、図22に示すような基本加工パスを生成し、こ
の基本加工パス上の各点Piを求める。
The operation of the machining path generation processing section (6) will be explained based on the flowchart shown in FIG. First, in step (21), the basic machining path generation processing section (
7) generates a basic machining path as shown in FIG. 22, and determines each point Pi on this basic machining path.

【0029】次に、R曲面生成処理部(8),曲面干渉
回避処理部(9)およびR曲面干渉回避処理部(10)
によって干渉回避処理を実行する。ステップ(22)に
て、点Piについて一つの加工曲面Siに干渉するか否
かをチェックする。干渉ありと判定するとステップ(2
3)から、ステップ(24)に進み,干渉なしと判定す
るとステップ(23)からステップ(25)に進む。ス
テップ(24)にて、加工曲面Siに対し干渉回避した
点を求めて、その点を新たな点Piとする。そして、ス
テップ(25)に進む。
Next, the R curved surface generation processing section (8), the curved surface interference avoidance processing section (9), and the R curved surface interference avoidance processing section (10)
Interference avoidance processing is executed by In step (22), it is checked whether the point Pi interferes with one machining curved surface Si. If it is determined that there is interference, step (2)
3), the process proceeds to step (24), and if it is determined that there is no interference, the process proceeds from step (23) to step (25). In step (24), a point on the machined curved surface Si where interference is avoided is found, and that point is set as a new point Pi. Then, proceed to step (25).

【0030】ステップ(25)にて、点Piについて全
ての加工曲面に対して干渉回避処理が実行されたかを判
断する。まだであれば、ステップ(26)にて、次の加
工曲面Siを決めて、ステップ(22)以下の処理を実
行する。そして、全ての加工曲面に対して干渉回避処理
が実行されたところで、ステップ(27)に進む。ステ
ップ(27)にて、点Piを干渉回避した点として確定
し、その点Piまでを加工パスとして生成する。
In step (25), it is determined whether the interference avoidance process has been executed for all the machined curved surfaces regarding the point Pi. If not yet, the next processed curved surface Si is determined in step (26), and the processing from step (22) onwards is executed. Then, when the interference avoidance process has been executed for all the machined curved surfaces, the process proceeds to step (27). In step (27), point Pi is determined as the point where interference is avoided, and a machining path is generated up to that point Pi.

【0031】ステップ(28)にて、基本加工パス上の
全ての点について実行したか否かを判断する。まだであ
れば、ステップ(21)以下の処理を実行する。そして
、基本加工パス上の全ての点について実行されたところ
で動作を終了する。こうして、干渉回避した加工パスが
生成され、NCデータファイル(11)へ出力される。
In step (28), it is determined whether all points on the basic machining path have been processed. If not yet, execute the process from step (21) onwards. The operation ends when all points on the basic machining path have been executed. In this way, a machining path that avoids interference is generated and output to the NC data file (11).

【0032】ここで、前記ステップ(22)の干渉チェ
ック処理について、図12に基づいて、さらに詳細に説
明する。ステップ(29)では、基本加工パス上の点P
iを通りZ軸に平行な直線Lを求める。ステップ(30
)では、加工曲面Siを工具形状を考慮してオフセット
し、その曲面をオフセット曲面siとして、前記直線L
との交点z1を求める。加工曲面Si上の点をPとする
と、オフセット曲面si上の点pは、(P,pは3次元
ベクトルとする。)
The interference check process in step (22) will now be described in more detail with reference to FIG. 12. In step (29), point P on the basic machining path
Find a straight line L that passes through i and is parallel to the Z axis. Step (30
), the machining curved surface Si is offset in consideration of the tool shape, and the curved surface is set as the offset curved surface si, and the straight line L
Find the intersection z1 with If the point on the processed curved surface Si is P, then the point p on the offset curved surface si is (P, p are three-dimensional vectors.)

【0033】[0033]

【数1】[Math 1]

【0034】として、求められる。なお、nxy=0の
ときは、rfを含む項を計算に加えない。そして、図1
3に示すように、直線Lとオフセット曲面siの交点z
1を求める。この交点z1は、例えば、ニュートン法に
より
It is obtained as follows. Note that when nxy=0, a term including rf is not added to the calculation. And Figure 1
As shown in 3, the intersection point z of the straight line L and the offset curved surface si
Find 1. This intersection z1 is determined, for example, by Newton's method.

【0035】 L :  Pi=at+b 但し、a,bは定数、tはパラメータ。 Si:  q=Si(U,V) 但し、qは3次元ベクトル、U,Vは曲面パラメータ。 として、直線Lとオフセット曲面siに関し、3元連立
方程式を解いて求められる。
L: Pi=at+b, where a and b are constants, and t is a parameter. Si: q=Si(U,V) However, q is a three-dimensional vector, and U, V are curved surface parameters. is obtained by solving three-dimensional simultaneous equations regarding the straight line L and the offset curved surface si.

【0036】ステップ(31)では、加工曲面Siにつ
いてのR曲面Riを生成する。まず、境界曲面Riにつ
いて示す。図14に示すように、加工曲面Siの境界線
上の点をRc,点Rcにおける境界線方向の接線ベクト
ルをAとし、Rは境界曲面Ri上の点を示す3次元ベク
トルとする。
In step (31), an R curved surface Ri is generated for the processed curved surface Si. First, the boundary curved surface Ri will be described. As shown in FIG. 14, a point on the boundary line of the processed curved surface Si is Rc, a tangent vector in the boundary line direction at the point Rc is A, and R is a three-dimensional vector indicating a point on the boundary curved surface Ri.

【0037】工具がR付フラットエンドミルであるとす
ると、Rwは、点Rcに工具刃先が接触するように工具
を配置したときに工具中心が接線ベクトルAの周りで辿
る軌跡を示す。加工曲面Siの境界線を工具の干渉から
回避させるためには、前記軌跡Rwを境界線に沿って掃
引した曲面で境界線を覆えば良い。すなわち、前記軌跡
Rwを境界線に沿って掃引した曲面を境界曲面Riとす
る。
Assuming that the tool is a flat end mill with an R, Rw represents the locus that the center of the tool traces around the tangent vector A when the tool is placed so that the cutting edge of the tool contacts the point Rc. In order to avoid the boundary line of the machining curved surface Si from tool interference, it is sufficient to cover the boundary line with a curved surface obtained by sweeping the trajectory Rw along the boundary line. That is, a curved surface obtained by sweeping the locus Rw along the boundary line is defined as a boundary curved surface Ri.

【0038】接線ベクトルAの周りで回転する方向のパ
ラメータをwとし,パラメータwの変化に応じて点Rc
における法線ベクトルMが変わるとすると、前記法線ベ
クトルMは、 M=f(A,w) 但し、fは回転変換を含む関数。と表わせる。これより
、境界曲面Ri上の点Rは、
Let w be the parameter for the direction of rotation around the tangent vector A, and the point Rc changes according to the change in the parameter w.
Assuming that the normal vector M in changes, the normal vector M is as follows: M=f(A,w) where f is a function including rotational transformation. It can be expressed as From this, the point R on the boundary curved surface Ri is

【0039】[0039]

【数2】[Math 2]

【0040】として得られる。なお、mxy=0のとき
は、rfを含む項を計算に加えない。数2は、rb=0
またはrf=0とすることにより、フラットエンドミル
,またはボールエンドミルの場合にも適用できる。
It is obtained as follows. Note that when mxy=0, a term including rf is not added to the calculation. The number 2 is rb=0
Alternatively, by setting rf=0, it can also be applied to a flat end mill or a ball end mill.

【0041】ここで、加工曲面Siの境界線に沿うパラ
メータをbとすると、点Rcはパラメータbの関数であ
る。接線ベクトルAも加工曲面Siの境界線に沿ってい
るのでパラメータbの関数である。そこで、法線ベクト
ルMもパラメータbの関数である。
Here, if the parameter along the boundary line of the machined curved surface Si is b, then the point Rc is a function of the parameter b. Since the tangent vector A is also along the boundary line of the machined curved surface Si, it is a function of the parameter b. Therefore, the normal vector M is also a function of the parameter b.

【0042】従って、前記数2の右辺の変数は全てパラ
メータb,wの関数となるので、境界曲面Ri上の点R
はR=Ri(b,w) となり、2つのパラメータb,wの関数として表わされ
る。
Therefore, since the variables on the right side of Equation 2 are all functions of the parameters b and w, the point R on the boundary surface Ri
is R=Ri(b,w), and is expressed as a function of two parameters b and w.

【0043】次に、コーナ曲面については、コーナ点が
Q=Si(u0,v0) 但し、Qは3次元ベクトル、u0,v0は定数。と表せ
ることより、球の緯度,経度のそれぞれの回転方向を示
すパラメータをθ,φとすると、前記コーナ点における
コーナ曲面Riは、Ri:  R=Ri(θ,φ)と表
わせ、2つのパラメータθ,φの関数として生成される
Next, regarding the corner curved surface, the corner point is Q=Si(u0, v0), where Q is a three-dimensional vector and u0, v0 are constants. Since it can be expressed as It is generated as a function of θ and φ.

【0044】図15,図16および図17は、それぞれ
ボールエンドミル,フラットエンドミルおよびR付フラ
ットエンドミルの場合のコーナ曲面とパラメータθ,φ
との対応を示す。Rcはコーナ点であり、図6〜図10
の(20)に相当する。ステップ(32)では、前記直
線LとR曲面Riの交点z2を求める。この交点z2は
、R曲面Riを表わす式(3),(4)が共に2変数な
ので、上述したステップ(30)と同様にニュートン法
により求められる。
FIGS. 15, 16, and 17 show the corner curved surfaces and parameters θ, φ for ball end mills, flat end mills, and flat end mills with R, respectively.
Indicates the correspondence with Rc is the corner point, and FIGS. 6 to 10
This corresponds to (20). In step (32), the intersection z2 between the straight line L and the R curved surface Ri is determined. This intersection z2 is determined by Newton's method in the same manner as in step (30) above, since equations (3) and (4) expressing the R-curved surface Ri are both two variables.

【0045】ステップ(33)では、交点z1,z2に
より次の如く分類する。交点z1,z2が求まらない:
干渉なし(ステップ34) 交点z1のみ求まる: 干渉あり且つ干渉点はz1(ステップ35)交点z2の
み求まる: 干渉あり且つ干渉点はz2(ステップ36)交点z1,
z2が求まる: 干渉あり且つ干渉点はz1,z2の何れか大きな値のも
の(ステップ37)
In step (33), classification is performed as follows based on the intersection points z1 and z2. Intersection points z1 and z2 cannot be found:
No interference (Step 34) Only the intersection z1 is found: There is interference and the interference point is z1 (Step 35) Only the intersection z2 is found: There is interference and the interference point is z2 (Step 36) The intersection z1,
Find z2: There is interference and the interference point has the larger value of either z1 or z2 (step 37)

【0046】以上のようにして、干渉するか否かをチェ
ックし、干渉するときは干渉点を求める。図18,図1
9は、上記加工パス生成装置により得られた加工パスの
例示図であり、従来例における図24,図25に相当す
る。隣接する加工曲面S1,S2間で工具が落ち込むこ
とを防いでいる。
As described above, it is checked whether or not there is interference, and if there is interference, the point of interference is determined. Figure 18, Figure 1
9 is an illustrative diagram of a machining path obtained by the aforementioned machining path generation device, and corresponds to FIGS. 24 and 25 in the conventional example. This prevents the tool from falling between the adjacent machining curved surfaces S1 and S2.

【0047】なお、前記加工曲面Siは曲面の種類を問
わず、曲線から定義された加工曲面,曲面から定義され
た加工曲面,点群から定義された加工曲面および数式か
ら定義された加工曲面等であっても良い。この発明の加
工パス生成装置は、CAD/CAM装置や,自動プログ
ラミング装置や,数値制御装置等に組込みの形態で実現
してもよい。
[0047] The machining surface Si may be any type of curved surface, such as a machining surface defined from a curve, a machining surface defined from a curved surface, a machining surface defined from a point group, a machining surface defined from a mathematical formula, etc. It may be. The machining path generation device of the present invention may be realized by being built into a CAD/CAM device, an automatic programming device, a numerical control device, or the like.

【0048】[0048]

【発明の効果】この発明の加工パス生成装置によれば、
曲面間で工具の干渉を生じ易い曲面の境界部において、
境界曲面生成手段により前記曲面の境界線に工具刃先が
接するように工具を配置したときの工具中心の存在する
曲面が生成されると共に、コーナ曲面生成手段により前
記曲面のコーナ点に工具刃先が接するように工具を配置
したときの工具中心の存在する曲面が生成される。そし
て、R曲面干渉回避手段により基本加工パスが前記境界
曲面生成手段,コーナ曲面生成手段が生成するそれぞれ
の曲面に干渉すると干渉が回避されるため、加工情報に
基づく各種工具が干渉回避できる加工パスが生成される
。また、オペレータによる加工パスの落ち込みや削り残
しを防ぐための曲面の定義や加工領域の指定が不要とな
り、信頼性,作業効率が向上する。
[Effects of the Invention] According to the machining path generation device of the present invention,
At the boundary between curved surfaces where tool interference is likely to occur,
The boundary curved surface generation means generates a curved surface where the center of the tool exists when the tool is arranged so that the tool cutting edge touches the boundary line of the curved surface, and the corner curved surface generation means causes the tool cutting edge to touch the corner point of the curved surface. A curved surface where the center of the tool exists when the tool is placed is generated. Since interference is avoided when the basic machining path interferes with each curved surface generated by the boundary curved surface generation means and the corner curved surface generation means by the R curved surface interference avoidance means, various tools based on the machining information can pass machining paths that can avoid interference. is generated. It also eliminates the need for the operator to define curved surfaces and specify machining areas to prevent machining path depressions and uncut parts, improving reliability and work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】この発明の一実施例の加工パス生成装置の要部
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of main parts of a machining path generation device according to an embodiment of the present invention.

【図2】ボールエンドミルの側面図である。FIG. 2 is a side view of the ball end mill.

【図3】フラットエンドミルの側面図である。FIG. 3 is a side view of the flat end mill.

【図4】R付フラットエンドミルの側面図である。FIG. 4 is a side view of a flat end mill with an R.

【図5】図1の装置に係るボールエンドミルについての
境界曲面の例示図である。
FIG. 5 is an exemplary diagram of a boundary curved surface of the ball end mill according to the apparatus of FIG. 1;

【図6】図1の装置に係るボールエンドミルについての
コーナ曲面の例示図である。
6 is an exemplary diagram of a corner curved surface of the ball end mill according to the apparatus of FIG. 1. FIG.

【図7】図1の装置に係るフラットエンドミルについて
のR曲面の例示図である。
7 is an exemplary diagram of an R curved surface of the flat end mill according to the apparatus of FIG. 1. FIG.

【図8】ボールエンドミルについてのR曲面の説明図で
ある。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an R curved surface of a ball end mill.

【図9】フラットエンドミルについてのR曲面の説明図
である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an R curved surface of a flat end mill.

【図10】R付フラットエンドミルについてのR曲面の
説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an R curved surface of a flat end mill with an R.

【図11】図1の装置に係る加工パス生成のフローチャ
ートである。
FIG. 11 is a flowchart of machining path generation according to the apparatus of FIG. 1;

【図12】図1の装置に係る干渉チェック処理のフロー
チャートである。
FIG. 12 is a flowchart of interference check processing according to the apparatus of FIG. 1;

【図13】干渉点を求めるための説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram for finding interference points.

【図14】境界曲面生成の説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram of boundary surface generation.

【図15】ボールエンドミルについてのコーナ曲面の斜
視図である。
FIG. 15 is a perspective view of a corner curved surface of a ball end mill.

【図16】フラットエンドミルについてのコーナ曲面の
斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view of a corner curved surface of a flat end mill.

【図17】R付フラットエンドミルについてのコーナ曲
面の斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view of a corner curved surface of a flat end mill with an R.

【図18】図1の装置による加工パスの側面図である。18 is a side view of a machining pass by the apparatus of FIG. 1; FIG.

【図19】図1の装置による加工パスの側面図である。19 is a side view of a machining pass by the apparatus of FIG. 1; FIG.

【図20】従来の加工パス生成装置の一例の要部ブロッ
ク図である。
FIG. 20 is a block diagram of main parts of an example of a conventional machining path generation device.

【図21】加工目的形状の例示図である。FIG. 21 is an illustrative diagram of a shape to be processed.

【図22】基本加工パスの例示図である。FIG. 22 is an illustrative diagram of a basic machining path.

【図23】基本加工パスの例示図である。FIG. 23 is an illustrative diagram of a basic machining path.

【図24】図20の装置による加工パスの側面図である
24 is a side view of a machining pass by the apparatus of FIG. 20; FIG.

【図25】図20の装置による加工パスの側面図である
25 is a side view of a machining pass by the apparatus of FIG. 20; FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4    曲面定義処理部 7    基本加工パス生成処理部 8    R曲面生成処理部 9    曲面干渉回避処理 10    R曲面干渉回避処理部 4 Surface definition processing section 7 Basic machining path generation processing section 8 R surface generation processing section 9 Curved surface interference avoidance processing 10 R curved surface interference avoidance processing section

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  曲面を定義する曲面定義手段と、曲面
の端となる境界線に対し,その境界線に接するように工
具刃先を配置したときの工具の中心点の存在しうる空間
的な範囲からなる曲面を生成する境界曲面生成手段と、
曲面の隅となるコーナ点に対し,そのコーナ点に接する
様に工具刃先を配置したときの工具の中心点の存在しう
る空間的な範囲からなる曲面を生成するコーナ曲面生成
手段と、曲面を加工するための基本的な加工パスとなる
基本加工パスを生成する基本加工パス生成手段と、前記
基本加工パスが曲面と干渉するときその干渉を回避する
曲面干渉回避手段と、その曲面干渉回避手段が干渉を回
避するときに前記境界曲面生成手段およびコーナ曲面生
成手段の生成するそれぞれの曲面に対しても干渉を回避
するR曲面干渉回避手段とを備えたことを特徴とする加
工パス生成装置。
[Claim 1] A curved surface defining means for defining a curved surface, and a spatial range in which the center point of a tool can exist when a tool cutting edge is arranged so as to be in contact with a boundary line that is an end of the curved surface. Boundary surface generation means for generating a curved surface consisting of;
A corner curved surface generating means for generating a curved surface consisting of a spatial range in which a center point of a tool can exist when a tool cutting edge is arranged so as to be in contact with the corner point of the curved surface; A basic machining path generation means for generating a basic machining path that is a basic machining path for machining, a curved surface interference avoidance means for avoiding interference when the basic machining path interferes with a curved surface, and the curved surface interference avoidance means. A machining path generation device comprising: R curved surface interference avoidance means for avoiding interference with each of the curved surfaces generated by the boundary curved surface generation means and the corner curved surface generation means when avoiding interference.
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