JPH0565886B2 - - Google Patents
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- JPH0565886B2 JPH0565886B2 JP59211046A JP21104684A JPH0565886B2 JP H0565886 B2 JPH0565886 B2 JP H0565886B2 JP 59211046 A JP59211046 A JP 59211046A JP 21104684 A JP21104684 A JP 21104684A JP H0565886 B2 JPH0565886 B2 JP H0565886B2
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- machining
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- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 76
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 60
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
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-
- 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
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/4202—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the programme medium using a drawing, a model
- G05B19/4207—Recording and playback systems, i.e. in which the programme is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the programme medium using a drawing, a model in which a model is traced or scanned and corresponding data recorded
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 産業上の利用分野
本発明は、工作機械特に数値制御系のフライス
盤系統のNC工作機械でワーク素材から金型を加
工する際の金型加工用NCデータ作成装置に関す
る。
盤系統のNC工作機械でワーク素材から金型を加
工する際の金型加工用NCデータ作成装置に関す
る。
(2) 従来の技術
従来、金型の曲面形状を加工する際は、通常切
刃が球状の形状を有するボールエンドミルを使用
して自動プログラミングにより工具位置を求め、
曲面表面を適宜なピツチ間隔で順次加工（所謂ピ
ツクフイード）する表面切削法が多く行われてい
る。
刃が球状の形状を有するボールエンドミルを使用
して自動プログラミングにより工具位置を求め、
曲面表面を適宜なピツチ間隔で順次加工（所謂ピ
ツクフイード）する表面切削法が多く行われてい
る。
而して、金型の曲面形状を自動プログラミング
する際、モデル金型曲面の表面を三次元測定機な
どの測定用タツチセンサーのプローブで倣い、こ
の測定データによつて曲面の点群を求め、その点
群を中央処理装置で処理することが知られてい
る。該中央処理装置では入力された曲面の点群測
定データを、加工方法等のデータに基ずき加工範
囲の処理、加工点の計算処理を行つた後、工具の
オフセツト処理をする。これらの処理によつて最
終的には金型加工用のNCテープが作成されて加
工が行われている。
する際、モデル金型曲面の表面を三次元測定機な
どの測定用タツチセンサーのプローブで倣い、こ
の測定データによつて曲面の点群を求め、その点
群を中央処理装置で処理することが知られてい
る。該中央処理装置では入力された曲面の点群測
定データを、加工方法等のデータに基ずき加工範
囲の処理、加工点の計算処理を行つた後、工具の
オフセツト処理をする。これらの処理によつて最
終的には金型加工用のNCテープが作成されて加
工が行われている。
しかし、この自動プログラミングをする際、従
来は測定用タツチセンサのプローブ径と工具径が
１：１の関係でなければ曲面形状精度の保障が得
られなかつた。
来は測定用タツチセンサのプローブ径と工具径が
１：１の関係でなければ曲面形状精度の保障が得
られなかつた。
(3) 解決しようとする問題点
上記従来の自動プログラミング装置で測定用タ
ツチセンサのプローブ径と工具径が１：１の関係
を維持することは、工具径や送り速度、切込み等
最適な切削条件、切削方法を柔軟に選択できない
ことに繋がり、適確且つ迅速な処理が行なわれな
いという問題があつた。延いては精度保障にも限
度があつた。
ツチセンサのプローブ径と工具径が１：１の関係
を維持することは、工具径や送り速度、切込み等
最適な切削条件、切削方法を柔軟に選択できない
ことに繋がり、適確且つ迅速な処理が行なわれな
いという問題があつた。延いては精度保障にも限
度があつた。
(4) 目的
本発明の目的は、上記事情に鑑み、問題を解消
するために提案されたものであつて、金型加工に
おいて最適な切削条件、切削方法を柔軟に選択可
能とし、さらに適確且つ迅速な処理を行なえるよ
うにした金型加工用NCデータ作成装置を提供す
ることにある。
するために提案されたものであつて、金型加工に
おいて最適な切削条件、切削方法を柔軟に選択可
能とし、さらに適確且つ迅速な処理を行なえるよ
うにした金型加工用NCデータ作成装置を提供す
ることにある。
(5) 問題点を解決するための手段
本発明は前記問題点を解決するために、測定用
タツチセンサーのプローブを３次元の曲面を有す
る金型モデルに倣わせ、該金型モデルの形状に沿
つた曲面上の点の測定データを所定間隔毎に順次
入力する点群測定データ入力装置と、前記金型モ
デルの曲面形状を所定条件により分割し、前記プ
ローブ軸線と直交する平面に投影した加工範囲を
示す曲線データを入力する曲線データ入力装置
と、工具の切削方向等の切削加工方法、工具径や
送り速度等の加工条件および前記プローブの径等
の測定条件を入力する加工方法・加工条件・測定
条件入力装置と、前記点群測定データ入力装置に
より入力された曲面点群測定データを記憶する曲
面点群測定データ記憶装置と、該曲面点群測定デ
ータ記憶装置の曲面点群のうち、各々隣接した曲
面点間に補間処理した補間点を定めて補間点群を
求める該曲面点群の細分化処理を行う補間処理装
置と、前記補間点群の各補間点において、前記プ
ローブの半径分をオフセツト処理して真の曲面形
状点群データを求めるために、オフセツト処理補
間点の周囲近傍の複数の補間点で形成される球面
を求め、該球面の求心と該オフセツト処理補間点
とを結んだ方向を該オフセツト処理補間点近傍の
３次元曲面の法線方向として前記プローブ半径分
オフセツト処理するオフセツト処理装置と、該オ
フセツト処理装置によつて求められた真の曲面形
状点群データを記憶する曲面形状記憶装置と、前
記曲線データ入力装置および前記加工方法・加工
条件・測定条件入力装置により入力された曲線デ
ータ、加工方法等のデータから加工経路等の加工
範囲の設定処理を行う加工範囲処理装置と、前記
真の曲面形状点群データをもとにして、前記曲面
上の前記加工経路に対する前記工具の軸線方向位
置である加工点データを求め加工点計算処理装置
と、前記加工点データを前記法線方向と前記工具
半径とから工具回転軸線における先端位置にオフ
セツト処理し加工用NCデータを求める工具オフ
セツト処理装置と、前記加工用NCデータを記憶
する工具経路データ記憶装置を経てNCデータと
して出力する出力装置とを有する構成とするもの
である。
タツチセンサーのプローブを３次元の曲面を有す
る金型モデルに倣わせ、該金型モデルの形状に沿
つた曲面上の点の測定データを所定間隔毎に順次
入力する点群測定データ入力装置と、前記金型モ
デルの曲面形状を所定条件により分割し、前記プ
ローブ軸線と直交する平面に投影した加工範囲を
示す曲線データを入力する曲線データ入力装置
と、工具の切削方向等の切削加工方法、工具径や
送り速度等の加工条件および前記プローブの径等
の測定条件を入力する加工方法・加工条件・測定
条件入力装置と、前記点群測定データ入力装置に
より入力された曲面点群測定データを記憶する曲
面点群測定データ記憶装置と、該曲面点群測定デ
ータ記憶装置の曲面点群のうち、各々隣接した曲
面点間に補間処理した補間点を定めて補間点群を
求める該曲面点群の細分化処理を行う補間処理装
置と、前記補間点群の各補間点において、前記プ
ローブの半径分をオフセツト処理して真の曲面形
状点群データを求めるために、オフセツト処理補
間点の周囲近傍の複数の補間点で形成される球面
を求め、該球面の求心と該オフセツト処理補間点
とを結んだ方向を該オフセツト処理補間点近傍の
３次元曲面の法線方向として前記プローブ半径分
オフセツト処理するオフセツト処理装置と、該オ
フセツト処理装置によつて求められた真の曲面形
状点群データを記憶する曲面形状記憶装置と、前
記曲線データ入力装置および前記加工方法・加工
条件・測定条件入力装置により入力された曲線デ
ータ、加工方法等のデータから加工経路等の加工
範囲の設定処理を行う加工範囲処理装置と、前記
真の曲面形状点群データをもとにして、前記曲面
上の前記加工経路に対する前記工具の軸線方向位
置である加工点データを求め加工点計算処理装置
と、前記加工点データを前記法線方向と前記工具
半径とから工具回転軸線における先端位置にオフ
セツト処理し加工用NCデータを求める工具オフ
セツト処理装置と、前記加工用NCデータを記憶
する工具経路データ記憶装置を経てNCデータと
して出力する出力装置とを有する構成とするもの
である。
(6) 作用
本発明の金型加工用NCデータ作成装置では、
金型モデルに測定用タツチセンサーのプローブを
倣せて、曲面形状の点群を求め、さらに測定用タ
ツチセンサーのプローブ径にもとづいたオフセツ
ト処理をし、かつ工具径のオフセツト処理を夫々
独自に施すことによつて、迅速で、かつ最適な切
削条件、切削方法に柔軟に対応できるのである。
金型モデルに測定用タツチセンサーのプローブを
倣せて、曲面形状の点群を求め、さらに測定用タ
ツチセンサーのプローブ径にもとづいたオフセツ
ト処理をし、かつ工具径のオフセツト処理を夫々
独自に施すことによつて、迅速で、かつ最適な切
削条件、切削方法に柔軟に対応できるのである。
(7) 実施例
以下、本発明の装置に関する一実施態様につい
て、図面を基にして詳細に説明する。
て、図面を基にして詳細に説明する。
第２図イは本発明の装置で金型加工用NCテー
プを作成し、そのNCテープで実際の工作機械に
使用し金型品を加工するまでの工程概略図であ
る。
プを作成し、そのNCテープで実際の工作機械に
使用し金型品を加工するまでの工程概略図であ
る。
第２図イにおいて、３次元の曲面を有する金型
モデル１０１の曲面に、三次元測定機等の測定用
タツチセンサ１０２のプローブ１０３を倣わせ
る。該測定用タツチセンサー１０２によつて得ら
れた曲面形状の入力データを本発明の装置である
NCデータ作成装置１０４へ自動的に入力する。
該NCデータ作成装置１０４内で作成されたNC
データをNCテープ１０５として取り出し、該
NCテープ１０５でNC工作機械例えば縦型のマ
シニングセンタ１０６の工具１０７を制御せしめ
て、ワーク素材Ｗに加工を施し金型モデル１０１
の曲面と全く同じ金型を仕上げるのである。
モデル１０１の曲面に、三次元測定機等の測定用
タツチセンサ１０２のプローブ１０３を倣わせ
る。該測定用タツチセンサー１０２によつて得ら
れた曲面形状の入力データを本発明の装置である
NCデータ作成装置１０４へ自動的に入力する。
該NCデータ作成装置１０４内で作成されたNC
データをNCテープ１０５として取り出し、該
NCテープ１０５でNC工作機械例えば縦型のマ
シニングセンタ１０６の工具１０７を制御せしめ
て、ワーク素材Ｗに加工を施し金型モデル１０１
の曲面と全く同じ金型を仕上げるのである。
第２図ロは、測定用タツチセンサのプローブ１
０３による測定データを金型モデル１０１へオフ
セツト処理し、且つ工具１０７をワークＷに対し
てオフセツト処理する場合のＸ・Ｚ断面における
説明図である。測定用タツチセンサとプローブ１
０３を順次倣わせて得られる点群測定データは、
一般にプローブ径の中心ｐの３次元座標値とし
て求められる。従つて測定データは金型モデル１
０１の真の曲面データとして即刻得ることはでき
ない。また、工具１０７の加工用NCデータは金
型モデル１０１に対応したワークＷへの加工点
ｍを得るために、工具１０７の回転軸線Ｌの先端
位置ｔの３次元座標値として求められる。
０３による測定データを金型モデル１０１へオフ
セツト処理し、且つ工具１０７をワークＷに対し
てオフセツト処理する場合のＸ・Ｚ断面における
説明図である。測定用タツチセンサとプローブ１
０３を順次倣わせて得られる点群測定データは、
一般にプローブ径の中心ｐの３次元座標値とし
て求められる。従つて測定データは金型モデル１
０１の真の曲面データとして即刻得ることはでき
ない。また、工具１０７の加工用NCデータは金
型モデル１０１に対応したワークＷへの加工点
ｍを得るために、工具１０７の回転軸線Ｌの先端
位置ｔの３次元座標値として求められる。
測定用タツチセンサのプローブ径と工具径が
１：１であるならば、ｒ＝Ｒとなつて、工具半径
Ｒ分の座標値をずらすのみで先端位置ｔを求め
ることができる。測定用タツチセンサのプローブ
径と工具が異なる場合、測定データとしての中心
Ｏｐから、加工用NCデータとしての先端位置
ｔ補正ベクトルVaをオフセツト処理する必要が
生じる。
１：１であるならば、ｒ＝Ｒとなつて、工具半径
Ｒ分の座標値をずらすのみで先端位置ｔを求め
ることができる。測定用タツチセンサのプローブ
径と工具が異なる場合、測定データとしての中心
Ｏｐから、加工用NCデータとしての先端位置
ｔ補正ベクトルVaをオフセツト処理する必要が
生じる。
このためプローブ１０３によつて得られた測定
データである中心ｐを、金型モデル１０１の真
の曲面データに変換する。すなわち、真の三次元
曲面に対して中心ｐから法線ベクトルVnをた
てることによつて加工点ｍが求まる。真の曲面
データを得ることは、通常行なわれる工具１０７
の加工点ｍに対するオフセツト処理をそのまま
適用することになり、加工点ｍから先端位置
ｔまでの工具補正ベクトルVtを求めれば済むこ
とになる。
データである中心ｐを、金型モデル１０１の真
の曲面データに変換する。すなわち、真の三次元
曲面に対して中心ｐから法線ベクトルVnをた
てることによつて加工点ｍが求まる。真の曲面
データを得ることは、通常行なわれる工具１０７
の加工点ｍに対するオフセツト処理をそのまま
適用することになり、加工点ｍから先端位置
ｔまでの工具補正ベクトルVtを求めれば済むこ
とになる。
また、法線ベクトルVnは、第２図ロで示され
る如く２次元座標における法線では真の曲面上の
加工点ｍを求めることはならず、加工点ｍの
近傍の３次元曲面上の法線ベクトルとしてとらえ
なければならない。従つて測定データから真の曲
面データに変換することは、必要条件でありま
た、最適な方法である。
る如く２次元座標における法線では真の曲面上の
加工点ｍを求めることはならず、加工点ｍの
近傍の３次元曲面上の法線ベクトルとしてとらえ
なければならない。従つて測定データから真の曲
面データに変換することは、必要条件でありま
た、最適な方法である。
本発明は上述した方法によつて金型品を加工す
る金型加工用NCデータ作成装置であつて、その
構成について第１図により説明する。
る金型加工用NCデータ作成装置であつて、その
構成について第１図により説明する。
第１図は本発明の金型加工用NCデータ作成装
置を説明する制御ブロツク図である。
置を説明する制御ブロツク図である。
第１図において、１は中央処理装置（CPU）
で、測定用タツチセンサー１０２のプローブ１０
３を３次元の曲面を有する金型モデル１０１に倣
わせ、点群測定データ入力装置２により、金型モ
デル１０１の曲面形状の測定データを順次間隔を
もつて入力回路３を介して入力する。入力された
曲面の点群を曲面点群測定データ記憶装置８に記
憶する。加工すべき金型モデルの曲面形状を例え
ば曲率が大きく異なる部分ごとに分割してＸ・Ｙ
平面に投影した加工範囲を示す曲線データを曲線
データ入力装置４によりCPU１へ入力回路５を
介して入力する。
で、測定用タツチセンサー１０２のプローブ１０
３を３次元の曲面を有する金型モデル１０１に倣
わせ、点群測定データ入力装置２により、金型モ
デル１０１の曲面形状の測定データを順次間隔を
もつて入力回路３を介して入力する。入力された
曲面の点群を曲面点群測定データ記憶装置８に記
憶する。加工すべき金型モデルの曲面形状を例え
ば曲率が大きく異なる部分ごとに分割してＸ・Ｙ
平面に投影した加工範囲を示す曲線データを曲線
データ入力装置４によりCPU１へ入力回路５を
介して入力する。
さらに、右、左、タテあるいはヨコといつた削
り方向等の切削加工方法や、工具の径、ピツチ、
切り込み量あるいは送り速度等の加工条件および
測定用タツチセンサーのプローブ径等の測定条件
を、加工方法・加工条件・測定条件入力装置６
（以下加工方法等入力装置という）により入力回
路７を介してCPU１に入力する。
り方向等の切削加工方法や、工具の径、ピツチ、
切り込み量あるいは送り速度等の加工条件および
測定用タツチセンサーのプローブ径等の測定条件
を、加工方法・加工条件・測定条件入力装置６
（以下加工方法等入力装置という）により入力回
路７を介してCPU１に入力する。
曲面点群測定データ記憶装置８に記憶された曲
面点群測定データから補間処理装置９でミクロン
単位に曲面点群を細分化処理して補間処理データ
記憶装置１０に記憶する。
面点群測定データから補間処理装置９でミクロン
単位に曲面点群を細分化処理して補間処理データ
記憶装置１０に記憶する。
該補間処理データ記憶装置１０に記憶された補
間点群データ、すなわち測定用タツチセンサーの
プローブ１０３中心（第２図ｐ）が描く軌跡の
各点に対し、オフセツト範囲設定装置１１によ
り、これらの連続した微小な３次元曲面として、
各近傍の補間点群データから求める。（後述詳細）
例えば求めようとする補間点の周囲近傍の４つの
補間点を通る球面をオフセツト範囲設定装置１１
で定め、続いてオフセツト処理装置１２で該球面
に対し求めようとする補間点を通る垂直なベクト
ルすなわち法線ベクトル（第２図Vn）をたてる。
この法線ベクトルを各補間点すべてに対して求め
る。求められた法線ベクトル上の補正点は、測定
用タツチセンサー１０２のプローブ１０３の半径
分を補間点の周囲近傍の３次元曲面に対して求め
られるので、曲面形状記憶装置１３に記憶する。
間点群データ、すなわち測定用タツチセンサーの
プローブ１０３中心（第２図ｐ）が描く軌跡の
各点に対し、オフセツト範囲設定装置１１によ
り、これらの連続した微小な３次元曲面として、
各近傍の補間点群データから求める。（後述詳細）
例えば求めようとする補間点の周囲近傍の４つの
補間点を通る球面をオフセツト範囲設定装置１１
で定め、続いてオフセツト処理装置１２で該球面
に対し求めようとする補間点を通る垂直なベクト
ルすなわち法線ベクトル（第２図Vn）をたてる。
この法線ベクトルを各補間点すべてに対して求め
る。求められた法線ベクトル上の補正点は、測定
用タツチセンサー１０２のプローブ１０３の半径
分を補間点の周囲近傍の３次元曲面に対して求め
られるので、曲面形状記憶装置１３に記憶する。
次に、曲線データ入力装置４により入力された
曲線データと、加工方法等入力装置６により入力
された加工方法等のデータ読み込みを行つて、加
工範囲処理装置１４により加工範囲を設定する。
曲線データと、加工方法等入力装置６により入力
された加工方法等のデータ読み込みを行つて、加
工範囲処理装置１４により加工範囲を設定する。
加工範囲処理装置１４で、例えばＶ・Ｙ平面上
で加工経路を求めた後、すでに真の曲面形状が求
められ曲面形状記憶装置１３に記憶されている曲
面形状データをもとにして、Ｚ座標値のＺ点すな
わち加工点を加工点計算処理装置１５により求め
る。
で加工経路を求めた後、すでに真の曲面形状が求
められ曲面形状記憶装置１３に記憶されている曲
面形状データをもとにして、Ｚ座標値のＺ点すな
わち加工点を加工点計算処理装置１５により求め
る。
該加工点計算処理装置１５で求めた加工点を工
具オフセツト処理装置１６により、実際に加工す
るNC加工用データとして工具の回転軸線の先端
位置を求めて工具の軌跡とし、工具経路データ記
憶装置１７に記憶させる。
具オフセツト処理装置１６により、実際に加工す
るNC加工用データとして工具の回転軸線の先端
位置を求めて工具の軌跡とし、工具経路データ記
憶装置１７に記憶させる。
工具経路データ記憶装置１７から出力回路１８
を介してデータ表示部（CRT）１９に表示させ
たり、出力回路２０を介してPTP（ペーパーテー
プパンチヤー）２１に出力したり、あるいは出力
回路２２を介してPR（プリンター）２３に出力し
取り出すのである。
を介してデータ表示部（CRT）１９に表示させ
たり、出力回路２０を介してPTP（ペーパーテー
プパンチヤー）２１に出力したり、あるいは出力
回路２２を介してPR（プリンター）２３に出力し
取り出すのである。
本発明の装置によつて得られた金型加工用NC
データは、第２図に基ずき説明したように、工作
機械例えば縦型のマシニングセンタへNC加工プ
ログラム情報を送り、実際に加工が施されるので
ある。
データは、第２図に基ずき説明したように、工作
機械例えば縦型のマシニングセンタへNC加工プ
ログラム情報を送り、実際に加工が施されるので
ある。
次に、本発明の動作について、第３図と第４図
を用いて説明する。
を用いて説明する。
第３図は本発明装置のフローチヤート図、第４
図は第３図のフローチヤート図における主要部を
具体的に説明するモデル図である。
図は第３図のフローチヤート図における主要部を
具体的に説明するモデル図である。
第３図のフローチヤート図に基ずいて動作を順
に説明すると、次のとおりである。
に説明すると、次のとおりである。
(A) 測定用タツチセンサー１０２のプローブ１０
３を金型モデル１０１の曲面に倣つて、順次間
隔をもつて点群測定データ入力装置２により点
群測定データを入力し、CPU１により曲面点
群測定データ記憶装置８に記憶する。すなわち
第４図のイに示すように、金型モデル１０１の
曲面に例えば横方向にP1100，P1200，……P1n00
と数mm間隔で点を求め、次の横方向にP2100，
P2200、…，P2n00、さらにｎ番目の横方向に
Pn100，Pn200、…，Pnn00と順に点群を求めて
入力し、CPU１の曲面点群測定データ記憶装
置８に記憶する。
３を金型モデル１０１の曲面に倣つて、順次間
隔をもつて点群測定データ入力装置２により点
群測定データを入力し、CPU１により曲面点
群測定データ記憶装置８に記憶する。すなわち
第４図のイに示すように、金型モデル１０１の
曲面に例えば横方向にP1100，P1200，……P1n00
と数mm間隔で点を求め、次の横方向にP2100，
P2200、…，P2n00、さらにｎ番目の横方向に
Pn100，Pn200、…，Pnn00と順に点群を求めて
入力し、CPU１の曲面点群測定データ記憶装
置８に記憶する。
(B) 曲面データ入力装置４により、曲面形状をも
とに曲線データを入力する。
とに曲線データを入力する。
(C) 右、左、タテあるいはヨコといつた削り方向
等の切削加工方法や、工具の径、ピツチ、切込
量あるいは送り速度等の加工条件および測定用
タツチセンサー１０２のプローブ１０３の径等
といつた測定条件を加工方法等入力装置６によ
り読み込ませる。
等の切削加工方法や、工具の径、ピツチ、切込
量あるいは送り速度等の加工条件および測定用
タツチセンサー１０２のプローブ１０３の径等
といつた測定条件を加工方法等入力装置６によ
り読み込ませる。
(D) 上記(A)の曲面点群測定データ記憶装置８に記
憶されている曲面点群測定データをさらに補間
処理装置９でもつてミクロン単位に細分化処理
する。
憶されている曲面点群測定データをさらに補間
処理装置９でもつてミクロン単位に細分化処理
する。
すなわち、第４図のロに示すように、横方向
には，P1100とP1200，P1200とP1300の間にP1101，
P1102，P1201，P1202といつたように細分化し、
さらに横方向には、P1100とP2100，P2100とP3100
の間にP1110，P1120，P1120，P2120といつたよう
に細分化処理する。このように細分化処理され
た点が補間点である。細分化された補間点のデ
ータは補間処理データ記憶装置１０に一時記憶
され、続いてオフセツト範囲設定装置１１へデ
ータが送出される。
には，P1100とP1200，P1200とP1300の間にP1101，
P1102，P1201，P1202といつたように細分化し、
さらに横方向には、P1100とP2100，P2100とP3100
の間にP1110，P1120，P1120，P2120といつたよう
に細分化処理する。このように細分化処理され
た点が補間点である。細分化された補間点のデ
ータは補間処理データ記憶装置１０に一時記憶
され、続いてオフセツト範囲設定装置１１へデ
ータが送出される。
(E) オフセツト範囲設定装置１１では細分された
補間点の夫々に対して真の曲面を求めるために
測定用タツチセンサー１０２のプローブ１０３
中心の軌跡に対して、次の処理を施す。例えば
補間点P2122のプローブ中心の軌跡点を、第４
図のハに示す如く補間点P2122の周囲近傍の４
つの補間点であるP2112，P2121，P2132および
P2123の点を通る球面を求める。第４図のニに
拡大した如く点を球心とした球面に対し補間
点P2122を通り、かつ該球面に垂直なベクトル
すなわち法線ベクトルをたてる。その法線ｎ上
で、補間点P2122からプローブの半径ｒ分だけ
ずらした点ｍを求める。この点ｍがプロー
ブが通る補正点でありかつ加工点となる。そし
て、すべての補間点に対して補正点を求めるこ
とによつて真の金型モデルの曲面形状データが
得られる。このように補間点から補正点を求め
て処理するオフセツト処理をオフセツト処理装
置１２で行なつて、第４図のホに示す如く、真
の曲面データを曲面形状記憶装置１３に記憶さ
せる。
補間点の夫々に対して真の曲面を求めるために
測定用タツチセンサー１０２のプローブ１０３
中心の軌跡に対して、次の処理を施す。例えば
補間点P2122のプローブ中心の軌跡点を、第４
図のハに示す如く補間点P2122の周囲近傍の４
つの補間点であるP2112，P2121，P2132および
P2123の点を通る球面を求める。第４図のニに
拡大した如く点を球心とした球面に対し補間
点P2122を通り、かつ該球面に垂直なベクトル
すなわち法線ベクトルをたてる。その法線ｎ上
で、補間点P2122からプローブの半径ｒ分だけ
ずらした点ｍを求める。この点ｍがプロー
ブが通る補正点でありかつ加工点となる。そし
て、すべての補間点に対して補正点を求めるこ
とによつて真の金型モデルの曲面形状データが
得られる。このように補間点から補正点を求め
て処理するオフセツト処理をオフセツト処理装
置１２で行なつて、第４図のホに示す如く、真
の曲面データを曲面形状記憶装置１３に記憶さ
せる。
(F) 上記(B)，(C)で入力および読み込ませた曲線デ
ータ入力値と加工方法等から加工範囲処理装置
１４で加工範囲を処理する。
ータ入力値と加工方法等から加工範囲処理装置
１４で加工範囲を処理する。
(G) すでに上記(E)で求め、曲面形状記憶装置１３
に記憶された真の曲面形状データを取り出し
て、加工点計算処理装置１５により例えばＸ、
Ｙ投影面におけるＺ座標値を求める。
に記憶された真の曲面形状データを取り出し
て、加工点計算処理装置１５により例えばＸ、
Ｙ投影面におけるＺ座標値を求める。
(H) 工具オフセツト処理装置１６により、第４図
のヘに示すような手段で、工具１０７であるボ
ールエンドミルの半径Ｒ分と距離ａだけオフセ
ツト処理し、工具の回転線Ｌにおける先端位置
Ｏｔを求める。この点が実際に加工する工具軌
跡の点となり、加工用NCデータとして工具経
路データ記憶装置に記憶される。
のヘに示すような手段で、工具１０７であるボ
ールエンドミルの半径Ｒ分と距離ａだけオフセ
ツト処理し、工具の回転線Ｌにおける先端位置
Ｏｔを求める。この点が実際に加工する工具軌
跡の点となり、加工用NCデータとして工具経
路データ記憶装置に記憶される。
(I) 以上の処理によつて得られた工具経路データ
は出力回路２０を介してCRT１９，PTP２１，
PR２３等によりNCデータとして表示または出
力する。
は出力回路２０を介してCRT１９，PTP２１，
PR２３等によりNCデータとして表示または出
力する。
(9) 効果
本発明の金型加工用NCデータ作成装置は、測
定用タツチセンサーのプローブを金型モデルに倣
わせ、自動的に点群測定データをCPUに入力し、
その点群測定データを測定用タツチセンサーのプ
ローブの半径分を曲面における法線ベクトルとし
てオフセツト処理し曲面形状記憶装置に記憶させ
て金型モデルの真の曲面形状データを求めること
により、測定用タツチセンサーのプローブ径と工
具径のオフセツト処理を夫々独立して分離させる
ことができる。その結果、工具径等最適な切削条
件、切削方法を柔軟に選別可能となり、延いて汎
用性に富んだものとなる。さらに曲面形状の加工
精度が一段と向上する。
定用タツチセンサーのプローブを金型モデルに倣
わせ、自動的に点群測定データをCPUに入力し、
その点群測定データを測定用タツチセンサーのプ
ローブの半径分を曲面における法線ベクトルとし
てオフセツト処理し曲面形状記憶装置に記憶させ
て金型モデルの真の曲面形状データを求めること
により、測定用タツチセンサーのプローブ径と工
具径のオフセツト処理を夫々独立して分離させる
ことができる。その結果、工具径等最適な切削条
件、切削方法を柔軟に選別可能となり、延いて汎
用性に富んだものとなる。さらに曲面形状の加工
精度が一段と向上する。
また、本発明の金型加工用NCデータ作成装置
を採用することにより、真の曲面形状データが得
られるので、切削条件や切削方法の変更等に対
し、的確にかつ迅速な処理を施すことができる。
を採用することにより、真の曲面形状データが得
られるので、切削条件や切削方法の変更等に対
し、的確にかつ迅速な処理を施すことができる。
第１図は本発明の金型加工用NCデータ作成装
置を説明する制御ブロツク図である。第２図イは
本発明の装置で金型加工用NCテープを作成し、
そのNCテープで実際の工作機械に使用し金型品
を加工するまでの工程概略図である。第２図ロは
測定用タツチセンサのプローブおよび工具におけ
るオフセツト処理を示す説明図である。第３図は
本発明装置の動作を説明するフローチヤート図、
第４図は第３図のフローチヤート図における主要
部を具体的に説明するモデル図である。 １０１……金型モデル、１０２……測定用タツ
チセンサー、１０３……プローブ、１０４……
NCデータ作成装置、１０５……NCテープ、１
０６……NC工作機械、１０７……工具、Ｗ……
ワーク、１……CPU、２……点群測定データ入
力装置、４……曲線データ入力装置、６……加工
方法等入力装置、８……曲面点群測定データ記憶
装置、９……補間処理装置、１０……補間処理デ
ータ記憶装置、１１……オフセツト範囲設定装
置、１２……オフセツト処理装置、１３……曲面
形状記憶装置、１４……加工範囲処理装置、１５
……加工点計算処理装置、１６……工具オフセツ
ト処理装置、１７……工具経路データ記憶装置、
１９……CRT、２１……PTP、２３……PR。
置を説明する制御ブロツク図である。第２図イは
本発明の装置で金型加工用NCテープを作成し、
そのNCテープで実際の工作機械に使用し金型品
を加工するまでの工程概略図である。第２図ロは
測定用タツチセンサのプローブおよび工具におけ
るオフセツト処理を示す説明図である。第３図は
本発明装置の動作を説明するフローチヤート図、
第４図は第３図のフローチヤート図における主要
部を具体的に説明するモデル図である。 １０１……金型モデル、１０２……測定用タツ
チセンサー、１０３……プローブ、１０４……
NCデータ作成装置、１０５……NCテープ、１
０６……NC工作機械、１０７……工具、Ｗ……
ワーク、１……CPU、２……点群測定データ入
力装置、４……曲線データ入力装置、６……加工
方法等入力装置、８……曲面点群測定データ記憶
装置、９……補間処理装置、１０……補間処理デ
ータ記憶装置、１１……オフセツト範囲設定装
置、１２……オフセツト処理装置、１３……曲面
形状記憶装置、１４……加工範囲処理装置、１５
……加工点計算処理装置、１６……工具オフセツ
ト処理装置、１７……工具経路データ記憶装置、
１９……CRT、２１……PTP、２３……PR。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 測定用タツチセンサーのプローブを３次元の
曲面を有する金型モデルに倣わせ、該金型モデル
の形状に沿つた曲面上の点の測定データを所定間
隔毎に順次入力する点群測定データ入力装置と、 前記金型モデルの曲面形状を所定条件により分
割し、前記プローブ軸線と直交する平面に投影し
た加工範囲を示す曲線データを入力する曲線デー
タ入力装置と、 工具の切削方向等の切削加工方法、工具径や送
り速度等の加工条件および前記プローブの径等の
測定条件を入力する加工方法・加工条件・測定条
件入力装置と、 前記点群測定データ入力装置により入力された
曲面点群測定データを記憶する曲面点群測定デー
タ記憶装置と、 該曲面点群測定データ記憶装置の曲面点群のう
ち、各々隣接した曲面点間に補間処理した補間点
を定めて補間点群を求める該曲面点群の細分化処
理を行う補間処理装置と、 前記補間点群の各補間点において、前記プロー
ブの半径分をオフセツト処理して真の曲面形状点
群データを求めるために、オフセツト処理補間点
の周囲近傍の複数の補間点で形成される球面を求
め、該球面の求心と該オフセツト処理補間点とを
結んだ方向を該オフセツト処理補間点近傍の３次
元曲面の法線方向として前記プローブ半径分オフ
セツト処理するオフセツト処理装置と、 該オフセツト処理装置によつて求められた真の
曲面形状点群データを記憶する曲面形状記憶装置
と、 前記曲線データ入力装置および前記加工方法・
加工条件・測定条件入力装置により入力された曲
線データ、加工方法等のデータから加工経路等の
加工範囲の設定処理を行う加工範囲処理装置と、 前記真の曲面形状点群データをもとにして、前
記曲面上の前記加工経路に対する前記工具の軸線
方向位置である加工点データを求める加工点計算
処理装置と、 前記加工点データを前記法線方向と前記工具半
径とから工具回転軸線における先端位置にオフセ
ツト処理し加工用NCデータを求める工具オフセ
ツト処理装置と、 前記加工用NCデータを記憶する工具経路デー
タ記憶装置を経てNCデータとして出力する出力
装置とを有し、 ３次元曲面に対する法線方向にオフセツト処理
を行うことを特徴とする金型加工用NCデータ作
成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21104684A JPS6190206A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21104684A JPS6190206A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6190206A JPS6190206A (ja) | 1986-05-08 |
| JPH0565886B2 true JPH0565886B2 (ja) | 1993-09-20 |
Family
ID=16599481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21104684A Granted JPS6190206A (ja) | 1984-10-08 | 1984-10-08 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6190206A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0743416U (ja) * | 1993-12-13 | 1995-08-22 | 益弘 光山 | カバー |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0789291B2 (ja) * | 1986-07-16 | 1995-09-27 | 本田技研工業株式会社 | 工具通路デ−タの作成方法 |
| JPH083737B2 (ja) * | 1986-12-27 | 1996-01-17 | 豊田工機株式会社 | 三次元曲面オフセツト処理方法 |
| JPS63188206A (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-03 | Okuma Mach Works Ltd | デジタイズデ−タ処理方式 |
| JPS63263501A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Fanuc Ltd | 曲面加工用のｎｃデ−タ作成方法 |
| JPS6435606A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-06 | Fanuc Ltd | Nc data preparing system for grooving |
| JP3000219B2 (ja) * | 1987-07-31 | 2000-01-17 | 株式会社豊田中央研究所 | 曲面加工用情報処理装置 |
| JPS6441008A (en) * | 1987-08-06 | 1989-02-13 | Fanuc Ltd | Scaling process method by digitization |
| JPH0198001A (ja) * | 1987-10-09 | 1989-04-17 | Okuma Mach Works Ltd | 数値制御方式 |
| JPH01166105A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-30 | Nippon Steel Corp | ロボット動作教示方法 |
| JP2698977B2 (ja) * | 1988-02-05 | 1998-01-19 | ファナック株式会社 | プログラム作成方法及びプログラムデータ入力装置 |
| JP2694189B2 (ja) * | 1988-07-11 | 1997-12-24 | 株式会社アマダワシノ | 砥石成形方法および平面研削盤 |
| JP4953749B2 (ja) * | 2006-10-06 | 2012-06-13 | 株式会社東京精密 | ツールホルダ装着状態検出方法及び装置、及び工作機械 |
| US20100023157A1 (en) * | 2008-07-28 | 2010-01-28 | Steven Michael Burgess | Methods and systems for fabricating a component |
| JP6706220B2 (ja) * | 2017-04-28 | 2020-06-03 | 芝浦機械株式会社 | 計算装置、加工システム、及び、加工方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058686A (ja) * | 1973-09-26 | 1975-05-21 | ||
| JPS5622105A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-02 | Hitachi Ltd | Control device for numerical control machine tool |
| JPS5771009A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Fanuc Ltd | Numeric control working method |
| JPS57203103A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | Correcting system for tool diameter in copy processing device |
| JPS58181105A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | Fanuc Ltd | 工具径補正方式 |
-
1984
- 1984-10-08 JP JP21104684A patent/JPS6190206A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5058686A (ja) * | 1973-09-26 | 1975-05-21 | ||
| JPS5622105A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-02 | Hitachi Ltd | Control device for numerical control machine tool |
| JPS5771009A (en) * | 1980-10-20 | 1982-05-01 | Fanuc Ltd | Numeric control working method |
| JPS57203103A (en) * | 1981-06-08 | 1982-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | Correcting system for tool diameter in copy processing device |
| JPS58181105A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | Fanuc Ltd | 工具径補正方式 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0743416U (ja) * | 1993-12-13 | 1995-08-22 | 益弘 光山 | カバー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6190206A (ja) | 1986-05-08 |
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