JPH05224725A - Cad/cam装置 - Google Patents

Cad/cam装置

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Publication number
JPH05224725A
JPH05224725A JP2970692A JP2970692A JPH05224725A JP H05224725 A JPH05224725 A JP H05224725A JP 2970692 A JP2970692 A JP 2970692A JP 2970692 A JP2970692 A JP 2970692A JP H05224725 A JPH05224725 A JP H05224725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
curved surface
interference
cutting
tool center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2970692A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaoru Sakanishi
薫 坂西
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2970692A priority Critical patent/JPH05224725A/ja
Publication of JPH05224725A publication Critical patent/JPH05224725A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35116RFS rotation free surfaces, needs c x y z axis, non axis symmetrical surfaces
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/35Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35316Interference checking between tool, machine, part, chuck, machining range

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工形状を作成し、該形状を加工するための
NCデータを生成するCAD/CAM装置において、加
工形状の自由曲面の凸エッヂを工具が横切る時の削込み
のないNCデータを得る。 【構成】 自由曲面と工具の、凸干渉手段2と、凸干渉
回避経路生成手段3より成る。 【効果】 曲面の凸エッヂを削り込まない、NCデータ
を作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自由曲面をNCマシ
ニングセンタ等で自動切削加工するためのNCデータを
生成するCAD/CAM装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】以下に従来の技術の構成を説明する。図
23は従来の技術の構成を示すもので、1は自由曲面の
1点を切削する工具中心算出手段。4は1で求めた点よ
りNCデータを作成するNCデータ生成手段である。
【0003】次に図24フローチャートにもとづき、動
作の流れについて説明する。ステップ9で曲面の形状及
び加工経路を制御するパラメータ(u、v)を所定のル
ールで決定する。ステップ10で、既に曲面全体につい
て加工経路済みなら終了する。まだ済んでいなければ、
ステップ11で、ある(u、v)の値に対応する曲面上
の1点P2を切削する工具中心θ2を求める。ステップ1
5で前回求めた工具中心θ1よりθ2まで移動するNCデ
ータを作成する。以後、ステップ9〜ステップ15を繰
り返すことにより、曲面全体を切削する加工経路を生成
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムでは、
ステップ11とステップ15で曲面上の1点P2を切削
する工具中心θ2を求め、前回求めた点θ1よりθ2まで
移動する経路を生成する際に、曲面上の点P1とP2の間
の形状の変化を考慮していない。そのため、図6に示す
ように、P1とP2の間に凸エッヂがあった場合、工具が
曲面に干渉し、斜線部と削りこんでしまうという問題点
があった。
【0005】この発明は、上記の問題点を解決する為に
なされたもので、凸エッヂてら工具が横切る時に起きる
干渉を予測し、干渉を回避しながら凸エッヂを加工でき
る、CAD/CAM装置を得ることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】工具と曲面の間に凸エッ
ヂの削り込みが発生するかを予測するために、自由曲面
と工具の凸干渉判定手段と、凸干渉が起きると判定した
時に干渉が起きないように、加工経路を生成する、自由
曲面と工具の凸干渉回避経路生成手段を備えている。
【0007】
【作用】本発明における自由曲面と工具の凸干渉判定手
段は、工具が曲面上のある点を切削上のある点を切削す
る点から、別の点を切削する点へと移動する際に、曲面
の凸エッヂを削り込むかどうかを、判定する。また、自
由曲面と工具の凸干渉回避経路生成手段は、凸エッヂを
削り込まないで切削できるように、加工経路を生成す
る。
【0008】
【実施例】
実施例1.以下この発明の一実施例を図を用いて説明す
る。図1はこの発明の構成を示すものである。図1にお
いて、1は自由曲面の1点を切削する工具中心算出手
段、2は工具中心が2点間を移動することにより起き
る、工具と曲面の凸干渉判定手段、3は凸干渉が起きる
所に干渉を回避する経路を作る凸干渉回避経路生成手
段、4は1〜3により求めた経路よりNCデータを作る
NCデータ生成手段である。図2は、この発明を実現す
るための電気的構成図せあり、5は計算処理をするCP
U、6は曲面データや加工に必要なデータを入力するキ
ーボード、マウス、ファンクションキー等の入力装置、
7はメモリや磁気ディスク等の記憶装置、8はデータの
出力をするCRT、パンチャー、プリンタ、プロッタ等
の出力装置である。
【0009】次にフローチャートにもとずき、動作の流
れについて説明する。この時曲面は図3に示すように、
(u、v)の二つのパラメータにより制御されており、
曲面
【0010】
【外1】
【0011】うに、曲面上の1点Pを切削する時の工具
中心θは、工具半径をrとする下式(数1)で求められ
る。
【0012】
【数1】
【0013】曲面全体を切る削する経路は、曲面のパラ
メータ(u、v)を所定のルールで変化させ、各(u、
v)毎に式1で工具中心を求め、各工具中心間を工具を
移動させることにより生成される。図5のフローチャー
トは本発明の全体の流れを示すものである。ステップ9
で、次に工具中心を求める点のパラメータ6(u、v)
を所定のルールで決める。ステップ10で既に曲面全体
について加工経路計算済みなら終了する。また済んでい
なければ、ステップ11で、(u、v)に対応する曲面
上の1点P2を切削する工具中心θ2を求める。ステップ
12で、前回に求めた曲面上の点P1を切削する工具中
心θ1から、θ2へ工具が移動する時に、図6に示すよう
にP1とP2の間に曲面の凸エッヂが存在して、斜線部を
削り込むかどうか(凸干渉ありかどうか)を判定する。
ステップ12で凸干渉なしと判定すれば、ステップ15
へ進み前回求めた工具中心θ1からθ2まで移動するNC
データを作成する。ステップ12で凸干渉ありと判定す
れば、ステップ14で、図7に示すような凸干渉回避経
路を求め、加工経路を修正する。ステップ15で、修正
した加工経路を通るNCデータを作成する。以後ステッ
プ9〜ステップ15を繰り返すことにより、曲面全体を
切削する加工経路を生成する。
【0014】次に図5ステップ12の凸干渉判定処理に
ついて、詳細を図8のフローチャートに従い述べる。ス
テップ16で、まず工具中心θ1とθ2の元曲面上の点P
1、P2の間は凹か凸
【0015】
【外2】
【0016】である。ステップ16で凸でないと判定し
たら、凸干渉なしなので終了する。凸なら同じ凸でも図
10のようにエッヂの、ある場合と、滑らかな場合があ
り、滑らかな場合は特に干渉回避経路を生成しなくても
必要に応じてP1とP2の間をより細かく点を求めていけ
ば良いが、エッヂのある場合はどんなに細かくしてもエ
ッヂを横切る時に、必ず削り込みが生じるため、ステッ
プ18でエッヂがあるか、ないかを調べる。図10のよ
うに、ステップ16でもとめた点Cに対し、|P1C|
≠|P2C|ならエッヂがある。また|P1C|=|P2
C|でも、P12間の別の点P3に対し、|P3C|≠|
1C|ならエッヂがあると判定する。ステップ18で
エッヂなしと判定したら、終了する。エッヂありならス
テップ20で、図11のようにエッヂ近傍にありかつ、
エッヂ手前の点Pf(P1側の点)とエッヂ向こうの点P
b(P2側の点)を求めて。エッヂの算出をする。ステッ
プ20のエッヂ算出処理の流れを図12に基づいて示
す。図12ステップ21でPfの初期点としてP1を採用
する。ステップ22でPbの初期点としてP2を採用す
る。ステップ23で、既に|Pfb|≒0なら、2点は
エッヂ近傍の点なので終了する。
【0017】それ以外の時は、ステップ24でPfでの
パラメータ(uf、vf)とPbでのパラメータ(ub、v
b)の中点
【0018】
【数2】
【0019】よりPiを求める。
【0020】
【外3】
【0021】θf<θbならPはエッヂ手前、θf>θb
ならエッヂの向うと判定する。エッヂ手前なら、ステッ
プ27でPfを更新、エッヂ向こうなら、ステップ28
でPbを更新する。以後ステップ23以下を繰り返し
て、エッヂ近傍の2点Pf、Pbとその法線ベ
【0022】
【外4】
【0023】図8に戻り、ステップ29でPfに対する
工具中心θfと、Pbに対する工具中心θb間を工具が移
動する時の削り込み量e(図14の斜線部の三角形の底
辺と頂点間の距離)を求めると、
【0024】
【数3】
【0025】となる。もしeがあらかじめ与えられてい
る許容誤差以内なら、ステップ31で凸干渉なしと判定
する。許容誤差より大なら、ステップ32で凸干渉あり
と干渉する。以上で凸干渉判定処理を終る。
【0026】次に、図5ステップ14の凸干渉回避経路
生成処理について、詳細を図15のフローチャートに従
い述べる。
【0027】
【外5】
【0028】
【数4】
【0029】となる。ステップ34で、凸干渉回避のた
め経由点の数を決める。
【0030】図17のように、単純にθf、θbを延長し
た先の支点Qを経由点とすれば、エ
【0031】
【外6】
【0032】遠くなるため、図18のように|θf
|、|θbQ|≦rまではQ1点にして、|θfQ|、|
θbQ|>rの時は|θf1|=|θb2|=rとなる
1、Q2を求め2点とする。上記条件で経由点の数を決
めると、θ≦π/2の時は経由点1個、θ>π/2の時
は2個になる。次に経由点を求める。1個の時は、ステ
ップ36で図19ように、
【0033】
【外7】
【0034】
【数5】
【0035】となる。
【0036】
【外8】
【0037】
【数6】
【0038】により、経由点Q1、Q2が求められる。
ステップ40で、元々凸干渉ありと判定された工具中心
θ1、θ2間に図22のように、θf、Q1、Q2、θb
は、θf、Q、θbを挿入することにより、凸干渉回避経
路が生成される。以上で、凸干渉回避経路生成処理を終
了する。
【0039】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、凸干渉
判定処理を行うように構成したので、工具による曲面の
凸のエッヂ部の削り込みを発見できる。さらに凸干渉回
避経路生成処理を行うように構成したため、削り込むが
なしで、凸のエッヂを加工することができる、という効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の構成を示す図である。
【図2】この発明の一実施例を実現するための電動的構
成を示す図である。
【図3】パラメータ(u、v)によって曲面上の点P
と、Pにおける法線ベクトルNが制御されていることを
示す図である。
【図4】曲面の1点PとPを切削する工具中心θの関係
を示す図である。
【図5】この発明の一実施例の動作の流れを示すフロー
チャートである。
【図6】工具が曲面の凸エッヂを横切る時に起きる削り
込みを示す図である。
【図7】凸干渉回避経路を示す図である。
【図8】凸干渉判定処理の動作の流れを示すフローチャ
ートである。
【図9】曲面の凹凸の判定を示す図である。
【図10】曲面の凸エッヂありなしの判定方法を示す図
である。
【図11】エッヂの近傍にありかつ、エッヂの両側の点
を示す図である。
【図12】エッヂ算出処理の動作の流れを示すフローチ
ャートである。
【図13】エッヂ付近の曲面上の点Piがエッヂ手前
か、エッヂ向こうかを判定する方法を示す図である。
【図14】工具がエッヂ近傍点Pf、Pbを切削する点θ
、θb間を移動する時の削り込み量eを示す図であ
る。
【図15】凸干渉回避経路生成処理の動作の流れを示す
フローチャートである。
【図16】エッヂの稜線を示す図である。
【図17】凸干渉回避するための経由点Qがエッヂの点
eから遠くなりすぎる例を示す図である。
【図18】経由点の数を決める方法を示す図である。
【図19】経由点の数が1個の時、経由点Qを求める方
法を示す図である。
【図20】経由点の数が2個の時、経由点Q1、Q2を求
める方法を示す図である。
【図21】経由点の数が2個の時、経由点Q1、Q2を求
めるためのベクトルT1、T2の片方が、本来の方向と逆
点することを示す図である。
【図22】凸干渉回避経路を示す図である。
【図23】従来例の構成を示す図である。
【図24】従来例の動作の流れを示す図である。
【符号の説明】
1 工具中心算出手段 2 工具と曲面の凸干渉判定手段 3 凸干渉回避経路算出手段 4 NCデータ生成手段 5 cpu 6 入力装置 7 記憶装置 8 出力装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加工形状を作成し、該形状を加工するた
    めのNCデータを生成するCAD/CAM装置におい
    て、加工形状の自由曲面上の点を切削する工具中心の座
    標を求める工具中心算出手段と、該手段によって求めた
    2点間を工具中心が移動することにより、曲面の凸エッ
    ヂを削り込まないかを調べる工具と曲面の凸干渉判定手
    段と、該手段により凸干渉があるとわかった場合に、削
    り込みのない工具中心の経路を求める凸干渉回避経路算
    出手段と、工具中心の座標よりNCデータを作るNCデ
    ータ生成手段を持つことを特徴とするCAD/CAM装
    置。
JP2970692A 1992-02-17 1992-02-17 Cad/cam装置 Pending JPH05224725A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2970692A JPH05224725A (ja) 1992-02-17 1992-02-17 Cad/cam装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2970692A JPH05224725A (ja) 1992-02-17 1992-02-17 Cad/cam装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05224725A true JPH05224725A (ja) 1993-09-03

Family

ID=12283556

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2970692A Pending JPH05224725A (ja) 1992-02-17 1992-02-17 Cad/cam装置

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JP (1) JPH05224725A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020043417A (ko) * 2000-12-04 2002-06-10 이용일 임의형상 판재 자동절단 장치
KR100466806B1 (ko) * 2001-07-26 2005-01-24 학교법인 포항공과대학교 가상 가공 시뮬레이션용 정밀 절삭력 및 가공 표면 오차예측 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020043417A (ko) * 2000-12-04 2002-06-10 이용일 임의형상 판재 자동절단 장치
KR100466806B1 (ko) * 2001-07-26 2005-01-24 학교법인 포항공과대학교 가상 가공 시뮬레이션용 정밀 절삭력 및 가공 표면 오차예측 방법

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