JPH06110523A - Freely curved surface work data preparing method - Google Patents

Freely curved surface work data preparing method

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JPH06110523A
JPH06110523A JP4285201A JP28520192A JPH06110523A JP H06110523 A JPH06110523 A JP H06110523A JP 4285201 A JP4285201 A JP 4285201A JP 28520192 A JP28520192 A JP 28520192A JP H06110523 A JPH06110523 A JP H06110523A
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free
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tool
curved surface
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哲造 倉賀野
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Abstract

PURPOSE:To make a product in the shape of a freely curved surface suitable for cutting work by preparing tool passage data for cutting a shaft-shaped object to be cut containing the freely curved surface with a simultaneous triaxial control NC machine tool from freely curved surface data. CONSTITUTION:A shaft-shaped object 14 to be cut containing the freely curved surface is fitted to a rotary shaft A, rotated and moved in an X axis direction, and the object 14 to be cut is cut by a tool BM to move in a Z axis direction. A semi-straight vector (n) vertical to the rotary shaft A is extended in a reference direction from a position moved just for a moving amount in the X axis direction on the rotary shaft A and rotated just for a rotating amount oppositely to the rotating direction of the rotary shaft A, a tool passage point is selected corresponding to the intersection of an offset curved surface vector SOFF (u, v) based on the semi-straight vector (n) and a freely curved surface vector S(u, v), the tool point passage is arranged according to a cutting method corresponding to the rotating amount of the rotary shaft A and the moving amount in the X axis direction, and the tool passage data are prepared.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図13〜図14) 発明が解決しようとする課題(図13〜図14) 課題を解決するための手段(図1〜図3) 作用(図1〜図3) 実施例 (1)CAD/CAMシステムの全体構成(図1) (2)実施例による自由曲面加工データ作成方法(図1
〜図12) (3)他の実施例 発明の効果
[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Industrial Application Conventional Technology (FIGS. 13 to 14) Problem to be Solved by the Invention (FIGS. 13 to 14) Means for Solving the Problem (FIGS. 1 to 3) Operation (FIGS. 1 to 3) Example) (1) Overall configuration of CAD / CAM system (Fig. 1) (2) Free curved surface processing data creation method according to Example (Fig. 1)
(FIG. 12) (3) Other Examples Effect of the Invention

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明は自由曲面加工データ作成
方法に関し、例えばCAD/CAM(computer aided d
esign /computer aided manufacturing)において生成
された自由曲面を表すデータを用いて当該自由曲面形状
の製品を切削加工する場合に適用して好適なものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a free-form surface processing data generation method, for example, CAD / CAM (computer aided d).
It is suitable when applied to a case where a product having a free-form surface shape is cut by using data representing the free-form surface generated in esign / computer aided manufacturing).

【0003】[0003]

【従来の技術】例えば、CADの手法を用いて自由曲面
をもつた物体の形状をデザインする場合(geometric mo
deling) 、一般にデザイナは、曲面が通るべき3次元空
間における複数の点(これを節点と呼ぶ)を指定し、当
該指定された節点を結ぶ境界曲線網を所望のベクトル関
数によつて演算させることにより、いわゆるワイヤーフ
レームで表現された曲面を作成する。かくして境界曲線
によつて囲まれた多数の枠組み空間を形成することがで
きる(この処理を枠組み処理と呼ぶ)。
2. Description of the Related Art For example, when designing the shape of an object having a free-form surface using a CAD method (geometric model).
deling), in general, a designer specifies a plurality of points (called nodes) in a three-dimensional space through which a curved surface should pass, and operates a boundary curve network connecting the specified nodes with a desired vector function. Creates a curved surface represented by a so-called wire frame. Thus, a large number of framework spaces surrounded by boundary curves can be formed (this processing is called framework processing).

【0004】かかる枠組み処理によつて形成された境界
曲線網は、それ自体デザイナがデザインしようとする大
まかな形状を表しており、各枠組み空間を囲む境界曲線
を用いて所定のベクトル関数によつて表現できる曲面を
補間演算することができれば、全体としてデザイナがデ
ザインした自由曲面(2次関数で規定できないものをい
う)を生成することができる。ここで各枠組み空間に張
られた曲面は全体の曲面を構成する基本要素を形成し、
これをパツチと呼ぶ。
The boundary curve network formed by such frame processing itself represents a rough shape which the designer intends to design, and a boundary vector surrounding each frame space is used to define a predetermined vector function. If the curved surface that can be expressed can be interpolated, the free curved surface (which cannot be defined by a quadratic function) designed by the designer can be generated as a whole. Here, the curved surface stretched in each frame space forms the basic elements that make up the entire curved surface,
This is called a patch.

【0005】ところで、生成した自由曲面全体としてよ
り自然な外形形状をもたせるために、共有境界を挟んで
隣接する2つの枠組み空間に、共有境界において接平面
連続の条件を満足するようなパツチを張るように、共有
境界周りの制御辺ベクトルを設定し直すようにした自由
曲面作成方法が提案されている(特願昭 60-277448
号)。この自由曲面作成方法は、図14に示すように、
四辺形枠組空間に張られる四辺形パツチベクトルS(u,
v)1及びベクトルS(u,v)2を3次のベジエ式でなるベク
トル関数ベクトルS(u,v) で表す。
By the way, in order to give the generated free-form surface as a whole a more natural outer shape, two frame spaces adjacent to each other across the shared boundary are patched so as to satisfy the condition of tangential plane continuity at the shared boundary. As described above, a free-form surface creation method has been proposed in which the control edge vector around the shared boundary is reset (Japanese Patent Application No. 60-277448).
issue). This free-form surface creation method, as shown in FIG.
A quadrilateral patch vector S (u,
v) 1 and the vector S (u, v) 2 are represented by a vector function vector S (u, v) consisting of a cubic Bezier equation.

【0006】そしてこの2つのパツチベクトルS(u,v)1
及びベクトルS(u,v)2を滑からに接続するために、枠組
み処理によつて与えられた節点ベクトルP(00)、ベクト
ルP(30)1 、ベクトルP(33)1 、ベクトルP(03)、ベク
トルP(33)2 、ベクトルP(30)2 に基づいて、隣接する
四辺形パツチベクトルS(u,v)1及びベクトルS(u,v)2の
共有境界COMにおいて接平面連続の条件が成り立つよ
うな制御辺ベクトルベクトルa1、ベクトルa2及びベ
クトルc1、ベクトルc2を設定する。
The two patch vectors S (u, v) 1
And to connect the vector S (u, v) 2 to the smooth line, the node vector P (00), the vector P (30) 1, the vector P (33) 1, the vector P ( 03), the vector P (33) 2, and the vector P (30) 2, the tangential planes are continuous at the common boundary COM of the adjacent quadrilateral patch vectors S (u, v) 1 and S (u, v) 2. The control side vector a1, vector a2, vector c1, and vector c2 that satisfy the condition are set.

【0007】さらにこれらの制御辺ベクトルによつて制
御点ベクトルP(11)1 、ベクトルP(12)1 、ベクトルP
(11)2 、ベクトルP(12)2 を設定し直すことを原理とし
ている。このような手法を他の共有境界についても適用
すれば、結局パツチベクトルS(u,v)1及びベクトルS
(u,v)2は隣接するパツチと接平面連続の条件に従つて滑
らかに接続することができる。
Further, according to these control side vectors, control point vector P (11) 1, vector P (12) 1, vector P
The principle is to reset (11) 2 and vector P (12) 2. If such a method is applied to other shared boundaries, the patch vector S (u, v) 1 and the vector S will eventually be obtained.
(u, v) 2 can be connected smoothly with adjacent patches according to the condition of tangential plane continuity.

【0008】ここで、3次のベジエ式でなるベクトル関
数ベクトルS(u,v) は、次式
Here, the vector function vector S (u, v) consisting of the cubic Bezier equation is

【数1】 のように、u方向及びv方向のパラメータu及びv、シ
フト演算子E及びFを用いて表現され、制御点ベクトル
P(ij)に対して、次式
[Equation 1] Is expressed using parameters u and v in the u direction and v direction, and shift operators E and F, as shown in the following equation for the control point vector P (ij).

【数2】 [Equation 2]

【数3】 [Equation 3]

【数4】 [Equation 4]

【数5】 の関係を持つ。[Equation 5] Have a relationship.

【0009】さらに、接平面とは共有境界の各点におけ
るu方向及びv方向の接線ベクトルによつて形成される
平面を意味し、例えば図14の共有境界COMについ
て、パツチベクトルS(u,v)1及びベクトルS(u,v)2の接
平面が同一のとき接平面連続の条件が成り立つ。この方
法によれば、デザイナの意図するままに、全体として滑
らかに曲面形状が変化するような、従来の設計手法では
実際上デザインすることが困難な物体形状をも容易にデ
ザインし得る。
Further, the tangent plane means a plane formed by tangent vectors in the u direction and the v direction at each point of the shared boundary. For example, for the shared boundary COM in FIG. 14, the patch vector S (u, v). When the tangent planes of 1 and the vector S (u, v) 2 are the same, the condition of continuous tangent planes holds. According to this method, it is possible to easily design an object shape that is difficult to design in the conventional design method, such that the curved surface shape changes smoothly as the designer intends.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところでこのようにし
て生成されたパツチベクトルS(u,v) で表される自由曲
面形状の外形を有する製品の金型を、例えばCAD/C
AMシステムとして3軸制御NC工作機械を用いて切削
加工する場合、まず切削目標となるパツチベクトルS
(u,v) の表面を表す位置データをオフセツトベクトルだ
け移動させたオフセツト曲面ベクトルSOFF(u,v)を生成
し、このオフセツト曲面ベクトルSOFF(u,v)及び例えば
エンドミルでなる工具形状に基づいて、工具を移動制御
する工具経路データを作成するようになされた自由曲面
加工データ作成方法がある(特開平1-83082 号)。
By the way, a die of a product having an outer shape of a free-form surface represented by the patch vector S (u, v) generated in this way is, for example, CAD / C.
When cutting using a 3-axis control NC machine tool as an AM system, first, the patch vector S that is the cutting target
The offset surface vector SOFF (u, v) is generated by moving the position data representing the surface of (u, v) by the offset vector, and this offset surface vector SOFF (u, v) and the tool shape formed by, for example, an end mill are generated. Based on this, there is a free curved surface machining data creation method adapted to create tool path data for controlling the movement of a tool (JP-A-1-83082).

【0011】この自由曲面加工データ作成方法によれ
ば、自由曲面を含む外形形状の製品を切削加工する場
合、X軸及びY軸方向に移動するXYテーブル上に被削
物を固定し、Z軸方向に移動する工具が空間中の点から
点へ移動することにより切削を行つていた。ところが自
由曲面を含む軸形状の製品として例えば指輪等の宝飾品
や機械のボス部、さらには自由曲面形状を有するカム等
や、その金型を切削加工する場合には、必ずしも適切な
切削方法とは考えられない。
According to this free curved surface processing data creation method, when cutting a product having an outer shape including a free curved surface, the work is fixed on the XY table which moves in the X axis and Y axis directions, and the Z axis is used. Cutting was performed by moving a tool moving in a direction from point to point in space. However, as a shaft-shaped product including a free-form surface, for example, a jewelry such as a ring, a boss of a machine, a cam having a free-form surface, or a die for cutting the product, an appropriate cutting method is not always required. Is unthinkable.

【0012】実際上このような自由曲面を含む軸形状の
製品を3軸制御NC工作機械を用いて切削加工する場合
には、軸を含む上半分の形状を切削加工した後、製品を
裏返して残りの半分の形状を切削加工することが考えら
れるが、その分切削工程が煩雑になり、自由曲面を加工
するための工具経路データも上半分及び下半分の2種類
のデータが必要になる。
In practice, when a shaft-shaped product including such a free-form surface is machined by using a 3-axis control NC machine tool, the product is turned over after the machining of the upper half shape including the shaft. Although it is conceivable to cut the remaining half of the shape, the cutting process becomes complicated and the tool path data for processing the free-form surface requires two types of data, the upper half and the lower half.

【0013】通常このように軸形状の製品やその金型を
切削加工する場合には、被切削物を回転軸でなるA軸に
取り付けて所定回転数で回転させると共に、その回転軸
に平行なX軸方向に移動させると共に、回転軸に直交す
るZ軸方向に移動し得るようになされたエンドミル等の
工具を回転させながら切削する2平行移動軸及び1回転
軸でなる同時3軸制御NC工作機械が用いられる。この
ような場合、同時3軸制御NC工作機械を用いて自由曲
面を含む軸形状の製品やその金型を切削するための工具
経路データを、自由曲面データから作成できれば、CA
D/CAMシステム全体として有用性を格段的に向上し
得ると考えられる。
Usually, in the case of cutting a shaft-shaped product or a die thereof as described above, the object to be cut is attached to the A-axis which is a rotating shaft and rotated at a predetermined rotation speed, and the product is parallel to the rotating shaft. Simultaneous three-axis control NC machining consisting of two parallel movement axes and one rotation axis that cuts while rotating a tool such as an end mill that can move in the Z axis direction orthogonal to the rotation axis while moving in the X axis direction. Machines are used. In such a case, if tool path data for cutting a product of an axial shape including a free curved surface and its die using a simultaneous 3-axis control NC machine tool can be created from the free curved surface data, CA
It is considered that the utility of the D / CAM system as a whole can be remarkably improved.

【0014】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、自由曲面を含む軸形状の被切削物を同時3軸制御N
C工作機械で切削加工するための工具経路データを自由
曲面データから作成し得る自由曲面加工データ作成方法
を提案しようとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above points. Simultaneous three-axis control of a shaft-shaped workpiece including a free-form surface N
An object of the present invention is to propose a free curved surface machining data creation method capable of creating tool path data for cutting with a C machine tool from free curved surface data.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、自由曲面を含む軸形状の被切削物
14を回転軸Aに取り付けて所定回転数で回転させると
共に、少なくともその回転軸Aに平行にX軸方向に移動
させ、回転軸Aに直交するZ軸方向に移動する工具BM
を回転させて、被切削物14を切削する工具経路データ
DTCLを作成する自由曲面加工データ作成方法SPOに
おいて、回転軸Aの回転量及びX軸方向の移動量を求
め、回転軸A上でX軸方向の移動量だけ移動した位置か
ら、回転軸Aに垂直な半直線ベクトルnを基準方向に延
ばし、その半直線ベクトルnを回転軸Aの回転方向と逆
方向に回転量だけ回転させ、半直線ベクトルn及び被切
削物14の自由曲面ベクトルS(u,v) に基づくオフセツ
ト曲面ベクトルSOFF(u,v)の交点に応じて工具経路点を
選定し、その工具経路点を回転軸Aの回転量及びX軸方
向の移動量に応じた切削方法に従つて並べて工具経路デ
ータDTCLを作成するようにした。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a shaft-shaped workpiece 14 including a free-form surface is attached to a rotary shaft A and rotated at a predetermined rotational speed, and at least the rotary shaft is rotated. A tool BM that moves in the X-axis direction parallel to A and moves in the Z-axis direction orthogonal to the rotation axis A
In the free-form surface processing data creation method SPO that creates tool path data DTCL for rotating the workpiece 14 by rotating the workpiece 14, the amount of rotation of the rotation axis A and the amount of movement in the X axis direction are obtained, and X on the rotation axis A is obtained. From the position moved by the amount of movement in the axial direction, a half-line vector n perpendicular to the rotation axis A is extended in the reference direction, and the half-line vector n is rotated by a rotation amount in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis A. A tool path point is selected according to the intersection of the straight-line vector n and the offset curved surface vector SOFF (u, v) based on the free-form surface vector S (u, v) of the object to be cut 14, and the tool path point is set on the rotary axis A. The tool path data DTCL is created by arranging according to the cutting method according to the rotation amount and the movement amount in the X-axis direction.

【0016】また本発明においては、半直線及びオフセ
ツト曲面ベクトルSOFF(u,v)の交点ベクトルXに応じて
工具経路点を選定する際、交点ベクトルXが複数存在す
るときには、半直線ベクトルn上の複数の交点ベクトル
Xのうち、回転軸Aからの距離が最も遠い交点を工具経
路点として選定するようにした。
Further, in the present invention, when a tool path point is selected according to the intersection point vector X of the half straight line and the offset curved surface vector SOFF (u, v), if there are a plurality of intersection point vectors X, the half straight line vector n Among the plurality of intersection vector X of, the intersection having the longest distance from the rotation axis A is selected as the tool path point.

【0017】さらに本発明においては、X軸方向の移動
量を回転軸Aの移動量に比例させて移動させ、工具経路
点を並べて工具経路データDTCLを作成する際、工具経
路点を連続的に並べ換え、螺旋上に連続する工具経路デ
ータDTCLを作成するようにした。
Further, in the present invention, when the tool path points are arranged by arranging the tool path points by arranging the tool path points by moving the X-axis direction moving quantity in proportion to the moving quantity of the rotary axis A, the tool path points are continuously arranged. Rearrangement is performed so that tool path data DTCL that is continuous on the spiral is created.

【0018】また本発明においては、X軸方向の移動量
を回転軸Aの1回転毎の変化させ、工具経路点を並べて
工具経路データDTCLを作成する際、複数の環をX軸方
向に所定間隔で並べてなる工具経路データDTCLを作成
するようにした。
Further, according to the present invention, when the tool path data DTCL is created by arranging the tool path points by changing the amount of movement in the X axis direction for each rotation of the rotation axis A, a plurality of rings are predetermined in the X axis direction. Tool path data DTCL arranged at intervals is created.

【0019】さらにまた本発明においては、X軸方向の
移動量を回転軸の所定角回転毎に変換させ、工具経路点
を並べて工具経路データDTCLを作成する際、ステツプ
状に変化する工具経路データDTCLを作成するようにし
た。
Furthermore, in the present invention, when the tool path data DTCL is created by arranging the tool path points by converting the amount of movement in the X-axis direction for each predetermined angle rotation of the rotary axis, the tool path data that changes stepwise. Created DTCL.

【0020】[0020]

【作用】回転軸Aの回転量及びX軸方向の移動量を求
め、回転軸A上でX軸方向の移動量だけ移動した位置か
ら、回転軸Aに垂直な半直線ベクトルnを基準方向に延
ばし、その半直線ベクトルnを回転軸Aの回転方向と逆
方向に回転量だけ回転させ、半直線ベクトルn及び被切
削物14の自由曲面ベクトルS(u,v) に基づくオフセツ
ト曲面ベクトルSOFF(u,v)の交点ベクトルXに応じて工
具経路点を選定し、その工具経路点を回転軸の回転量及
びX軸方向の移動量に応じた切削方法に従つて並べて工
具経路データDTCLを作成するようにしたことにより、
自由曲面ベクトルS(u,v) を含む軸形状の被切削物14
を同時3軸制御NC工作機械10で切削加工するための
工具経路データDTCLを自由曲面データベクトルS(u,
v) から作成し得る。
The rotation amount of the rotation axis A and the movement amount in the X-axis direction are obtained, and from the position moved by the movement amount in the X-axis direction on the rotation axis A, the half-line vector n perpendicular to the rotation axis A is set as the reference direction. The half-line vector n is extended and rotated by an amount of rotation in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis A, and the offset curved-surface vector SOFF (based on the half-line vector n and the free-form surface vector S (u, v) of the workpiece 14 is turned off. Select a tool path point according to the intersection vector X of (u, v), and arrange the tool path points according to the cutting method according to the rotation amount of the rotation axis and the movement amount in the X-axis direction to create the tool path data DTCL. By doing so,
Axial workpiece 14 including free-form surface vector S (u, v)
Tool path data DTCL for simultaneous machining with the three-axis control NC machine tool 10 to the free-form surface data vector S (u,
v) can be created from.

【0021】[0021]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0022】(1)CAD/CAMシステムの全体構成 図1において、1は全体としてCAD/CAMシステム
を示し、それぞれ中央処理装置(CPU)を含んでなる
自由曲面作成装置2、自由曲面切削用工具経路作成装置
3及び同時3軸制御NC工作機械4でなるNCミーリン
グマシン(マシニングセンタ)4で構成されている。自
由曲面作成装置2で上述したCADの手法を用いて、自
由曲面を含む軸形状の製品の外形形状を表す自由曲面の
パツチベクトルS(u,v) でなる形状データDTS を作成
した後、これを工具経路作成装置3に送出する。
(1) Overall Structure of CAD / CAM System In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a CAD / CAM system as a whole, a free-form surface forming device 2 and a free-form surface cutting tool each including a central processing unit (CPU). It is composed of an NC milling machine (machining center) 4 including a route creation device 3 and a simultaneous three-axis control NC machine tool 4. Using the CAD method described above in the free-form surface creation device 2, after creating shape data DTS consisting of the free-form surface patch vector S (u, v) representing the external shape of the axial product including the free-form surface, this is created. It is sent to the tool path creation device 3.

【0023】工具経路作成装置3は入力される形状デー
タDTS に基づいて、例えば工具としてボールエンドミ
ルを用いた場合のオフセツト曲面ベクトルSOFF(u,v)を
作成し、これにより図2に示すような工具経路データ作
成処理手順SP0に従つて同時3軸制御NC工作機械4
を用いた切削加工用の工具経路データDTCLを作成す
る。同時3軸制御NC工作機械4においては、フロツピ
デイスク5を介して入力される工具経路データDTCLに
基づいて制御され、これにより自由曲面を含む軸形状を
有する製品の切削加工を実行し得るようになされてい
る。
The tool path creating device 3 creates an offset curved surface vector SOFF (u, v) when, for example, a ball end mill is used as a tool based on the inputted shape data DTS, and as shown in FIG. Simultaneous 3-axis control NC machine tool 4 according to the tool path data creation processing procedure SP0
Create tool path data DTCL for cutting using. The simultaneous three-axis control NC machine tool 4 is controlled on the basis of the tool path data DTCL input via the flottu disk 5, whereby it is possible to perform cutting of a product having an axial shape including a free curved surface. ing.

【0024】なお工具経路作成装置3は、表示装置6及
び入力装置7としてデイスプレイ及びキーボード、マウ
ス等を有し、デザイナが表示装置6に表示されたメニユ
ー画面を目視しながら入力装置7を操作すれば、CPU
は図2に示す工具経路データ作成処理手順SP0を実行
し、デザイナからの指示に従つて同時3軸制御NC工作
機械4を用いた切削加工用の工具経路データDTCLを作
成するようになされている。
The tool path creating device 3 has a display, a keyboard, a mouse, etc. as the display device 6 and the input device 7, and the designer can operate the input device 7 while observing the menu screen displayed on the display device 6. For example, CPU
Executes the tool path data creation processing procedure SP0 shown in FIG. 2 and creates tool path data DTCL for cutting using the simultaneous three-axis control NC machine tool 4 according to an instruction from the designer. .

【0025】また同時3軸制御NC工作機械は、図3に
示すように、Z軸方向に移動する主軸スピンドル11及
びそのチヤツク12に取り付けられ、所定回転数で回転
するボールエンドミルBMと、A軸ロータリテーブル1
3に取り付けられ10回転/分〜20回転/分の回転数で回
転する被切削物14と、A軸ロータリテーブル13が載
置されA軸ロータリテーブル13及び被切削物14を、
A軸と平行なX軸方向に移動させるX軸テーブル15よ
り構成されている。
Further, the simultaneous three-axis control NC machine tool is, as shown in FIG. 3, mounted on a spindle spindle 11 which moves in the Z-axis direction and a chuck 12 thereof, and a ball end mill BM which rotates at a predetermined rotational speed, and an A-axis. Rotary table 1
The workpiece 14 which is attached to 3 and rotates at a rotational speed of 10 to 20 rotations / minute, and the A-axis rotary table 13 placed on the A-axis rotary table 13 and the workpiece 14.
The X-axis table 15 is configured to move in the X-axis direction parallel to the A-axis.

【0026】これにより被切削物14のA軸回転及びX
軸方向の移動に同期させて、ボールエンドミルBMをZ
軸方向に移動制御することにより、自由曲面を含む軸形
状を有する製品の切削加工を実行する。
As a result, the A-axis of the workpiece 14 and X
The ball end mill BM is moved to Z in synchronization with the axial movement.
By controlling the movement in the axial direction, cutting of a product having an axial shape including a free curved surface is executed.

【0027】 (2)実施例による自由曲面加工データ作成方法 ここでこの実施例の工具経路作成装置3のCPUは、デ
ザイナの指示により工具経路データ作成処理手順SP0
から入つて次のステツプSP1において、自由曲面のパ
ツチベクトルS(u,v) でなる形状データDTS に基づい
て、格子状にオフセツト点群を発生すると共に、この格
子点内を双1次のベジエ式を用いた自由曲面で補間す
る。
(2) Free Curved Surface Machining Data Creation Method According to Embodiment Here, the CPU of the tool path creation device 3 of this embodiment is instructed by the designer to create a tool path data creation processing procedure SP0.
At the next step SP1, the offset point group is generated in a grid pattern based on the shape data DTS consisting of the free-form surface patch vector S (u, v), and the bi-linear Bezier equation is generated in this grid point. Interpolate with a free-form surface using.

【0028】すなわち、まず従来のオフセツト曲面作成
アルゴリズムを用いて被切削物を表すれ自由曲面S(u,
v) に対して、切削加工に用いるボールエンドミルBM
の半径r及び削り代分だけオフセツトしたオフセツト点
群を算出する。このオフセツト点とは、図4に示すよう
に、自由曲面ベクトルS(u,v) 上の点から、その法線方
向に一定量だけ延ばした点である。ただし自由曲面ベク
トルS(u,v) の境界からのオフセツト点は、円弧状にな
り3次元的には球状に発生される。
That is, first, a conventional free-form surface S (u,
For v), ball end mill BM used for cutting
The offset point cloud offset by the radius r and the cutting allowance is calculated. As shown in FIG. 4, the offset point is a point extended from the point on the free-form surface vector S (u, v) by a certain amount in the normal direction. However, the offset point from the boundary of the free-form surface vector S (u, v) has an arc shape and is generated spherically in three dimensions.

【0029】このようにして自由曲面ベクトルS(u,v)
に対して無限個のオフセツト点を発生させ、その包絡面
をとると図4に示すようなオフセツト曲面ベクトルSOF
F(u,v)ができる。このオフセツト曲面ベクトルSOFF(u,
v)においては、曲面上のどの点にボールエンドミルBM
の中心すなわちボールエンドミルBMの先端球の中心が
存在しても、その被切削物としての自由曲面ベクトルS
(u,v) を削りすぎることはないということを表してい
る。
In this way, the free-form surface vector S (u, v)
When an infinite number of offset points are generated with respect to, and the envelope surface is taken, the offset surface vector SOF as shown in FIG.
F (u, v) can be done. This offset surface vector SOFF (u,
In v), which point on the curved surface the ball end mill BM
Even if the center of the ball, that is, the center of the tip sphere of the ball end mill BM exists, the free-form surface vector S as the object to be cut
This means that (u, v) cannot be cut too much.

【0030】実際にはオフセツト点を無限個発生させる
ことは不可能なのであり、削り過ぎや削り残しの許容範
囲内を考慮した有限個のオフセツト点を格子状に発生さ
せる。この実施例の場合には、図6に示すように、この
ように格子状に発生させたオフセツト点を、次式
In reality, it is impossible to generate an infinite number of offset points, and a finite number of offset points are generated in a grid pattern in consideration of the allowable range of over-cutting or uncutting. In the case of this embodiment, as shown in FIG. 6, the offset points thus generated in a grid pattern are given by

【数6】 で表される双1次のベジエ式でなる自由曲面パツチベク
トルS(u,v) で補間することにより、オフセツト曲面ベ
クトルSOFF(u,v)を生成するようになされている。例え
ば図5と同様に1枚の自由曲面パツチベクトルS(u,v)
に対して双1次ベジエ曲面でオフセツト面を生成する
と、図7に示すような、オフセツト曲面ベクトルSOFF
(u,v)が生成される。
[Equation 6] The offset curved surface vector SOFF (u, v) is generated by interpolating the free curved surface patch vector S (u, v), which is a bilinear Bezier equation. For example, as in FIG. 5, one free-form surface patch vector S (u, v)
On the other hand, when an offset surface is generated with a bilinear Bezier surface, the offset surface vector SOFF as shown in FIG.
(u, v) is generated.

【0031】ここで同時3軸制御NC工作機械10の工
具径路データDTCLとして必要なものは、図3について
上述したように、工具としてのボールエンドミルBMの
位置を示すX方向及びZ方向の座標値と、被削物14の
回転量でなるA軸の回転角である。この3つのデータを
決めることにより1つの切削点が決まる。従つてこの切
削点を連続的に求めることにより、所望の自由曲面形状
を切削するための工具径路データDTCLを得ることがで
きる。但しボールエンドミルBMは、回転軸でなるA軸
の真上、すなわちy=0の位置に配置される。
Here, what is necessary as the tool path data DTCL of the simultaneous three-axis control NC machine tool 10 is, as described above with reference to FIG. 3, coordinate values in the X and Z directions indicating the position of the ball end mill BM as a tool. And the rotation angle of the A-axis, which is the rotation amount of the workpiece 14. By determining these three data, one cutting point is determined. Therefore, by continuously obtaining these cutting points, it is possible to obtain the tool path data DTCL for cutting a desired free-form surface shape. However, the ball end mill BM is arranged immediately above the A axis that is the rotation axis, that is, at the position of y = 0.

【0032】X方向及びZ方向の座標値とA軸の回転角
は、従属の関係にありこのうちの2つを決めると、残り
の1つは自動的に決まる。従つてこの工具経路データ作
成処理手順SP0の場合、CPUはまずステツプSP2
において、回転軸すなわちA軸の回転量を求め、次のス
テツプSP3において、回転軸の回転量に比例してX軸
方向の移動量を求める。
The coordinate values in the X and Z directions and the rotation angle of the A axis are in a dependent relationship, and if two of them are determined, the other one is automatically determined. Therefore, in the case of this tool path data creation processing procedure SP0, the CPU first proceeds to step SP2.
At step S3, the rotation amount of the rotation axis, that is, the A-axis is obtained, and at the next step SP3, the movement amount in the X-axis direction is obtained in proportion to the rotation amount of the rotation axis.

【0033】続いてCPUは次のステツプSP4及びス
テツプSP5において、回転軸上でX軸方向の移動量分
だけ移動した位置から、回転軸に垂直な半直線を基準方
向に延ばすと、図8に示すように、ボールエンドミルの
中心のX座標がXO で、被削物でなる自由曲面ベクトル
S(u,v) がAO だけ回転した時、XO を通りZ軸に平行
な直線とオフセツト曲面ベクトルSOFF(u,v)の交点が工
具径路候補点となる。つまり点ベクトルXが工具径路候
補点で、その時のZ座標値はZO となる。従つてこの時
の工具径路候補点のデータは(XO 、ZO 、AO )とな
る。
Subsequently, in the next step SP4 and step SP5, the CPU extends the half line perpendicular to the rotation axis in the reference direction from the position moved by the movement amount in the X axis direction on the rotation axis, as shown in FIG. As shown, when the center X coordinate of the ball end mill is XO and the free-form surface vector S (u, v) consisting of the workpiece rotates by AO, a straight line passing through XO and parallel to the Z-axis and the offset surface vector SOFF The intersection of (u, v) becomes the tool path candidate point. That is, the point vector X is a tool path candidate point, and the Z coordinate value at that time is ZO. Therefore, the data of the tool path candidate points at this time becomes (XO, ZO, AO).

【0034】実際の計算では、被削物14でなる自由曲
面ベクトルS(u,v) を回転させる代わりに、半直線を自
由曲面ベクトルS(u,v) の回転方向と逆方向に回転させ
る。つまり図9に示すように、X軸上の点ベクトルQを
通りAO だけ逆回転させた半直線とオフセツト曲面ベク
トルSOFF(u,v)との交点をベクトルXとする。この時の
工具径路候補点データは、X座標が点ベクトルQのX座
標(=点XのX座標)となり、Z座標はベクトルQX、
回転角はAO である。
In the actual calculation, instead of rotating the free-form surface vector S (u, v) formed by the workpiece 14, the half line is rotated in the opposite direction to the rotation direction of the free-form surface vector S (u, v). . That is, as shown in FIG. 9, a vector X is defined as an intersection of a half-line which is rotated through the point vector Q on the X axis and is inversely rotated by AO and the offset curved surface vector SOFF (u, v). In the tool path candidate point data at this time, the X coordinate is the X coordinate of the point vector Q (= the X coordinate of the point X), and the Z coordinate is the vector QX,
The rotation angle is AO.

【0035】この工具径路候補点データについて、回転
軸をAO だけ逆回転させた時の半直線の方向ベクトルを
ベクトルnとするとそのときの直線の次式は、
With respect to this tool path candidate point data, assuming that the direction vector of the half line when the rotation axis is reversely rotated by AO is vector n, the following equation of the straight line at that time is:

【数7】 となる。ただしtはパラメータでt>0である。従つて
(6)式及び(7)式が等しい、すなわち次式
[Equation 7] Becomes However, t is a parameter and t> 0. Therefore, equations (6) and (7) are equal, that is,

【数8】 とおいて、これを解くことにより、パラメータu、v、
tを求める。ただし、パラメータu、v、tが、次式
[Equation 8] By solving this, the parameters u, v,
Find t. However, the parameters u, v, and t are

【数9】 となる解をオフセツト曲面ベクトルSOFF(u,v)から全部
求める。
[Equation 9] All the solutions are obtained from the offset surface vector SOFF (u, v).

【0036】このようにするとある回転角AO 及び、あ
る点ベクトルQのに対して、交点ベクトルXがいくつか
求まる場合があるが、それら全てが工具径路候補点とな
る。実際上被切削物14でなる自由曲面ベクトルS(u,
v) が、図10に示すような形状の場合には、ある回転
角A及びある点ベクトルQに対して交点ベクトルXが3
つ求まる。このときベクトルX0 、ベクトルX1 、ベク
トルX2 共に工具径路候補点であるが、過切削を防ぐた
めに工具径路点としては中心(回転軸)からより遠い交
点ベクトルX2 とし、これを工具径路点とする。
In this way, some intersection vectors X may be obtained for a certain rotation angle AO and a certain point vector Q, but all of them become tool path candidate points. The free-form surface vector S (u,
When v) has a shape as shown in FIG. 10, the intersection vector X is 3 with respect to a certain rotation angle A and a certain point vector Q.
I want it. At this time, the vector X0, the vector X1, and the vector X2 are the tool path candidate points, but in order to prevent overcutting, the tool path point is the intersection vector X2 farther from the center (rotation axis), and this is the tool path point.

【0037】従つてCPUはステツプSP6において、
半直線ベクトルn上の交点ベクトルXで最も回転軸Aか
ら遠い点を選択し、次のステツプSP7において、回転
軸Aからその工具経路点までの距離を求め、この距離が
この瞬間の位置のZ座標値となる。このようにして工具
径路点としては(A、X、Z)の3つの値を持ち、ある
回転軸の回転角A及びX方向の移動量Xに対してZが複
数求まり、最大のZを工具径路とする。
Accordingly, in step SP6, the CPU
A point farthest from the rotation axis A is selected in the intersection point vector X on the half-line vector n, and in the next step SP7, the distance from the rotation axis A to the tool path point is obtained, and this distance is Z at the position at this moment. It becomes a coordinate value. In this way, the tool path point has three values (A, X, Z), and a plurality of Z are obtained for the rotation angle A of a certain rotation axis and the movement amount X in the X direction, and the maximum Z is the tool. Use as a path.

【0038】CPUは続いて、次のステツプSP8にお
いて、被切削物14を全て切削するために十分な工具経
路点を計算したか判断し、ここで否定結果を得ると、上
述のステツプSP2に戻り、肯定結果を得ると次のステ
ツプSP9に移る。
Subsequently, in the next step SP8, the CPU determines whether or not the tool path points sufficient for cutting all the workpiece 14 have been calculated. If a negative result is obtained here, the CPU returns to the step SP2. If a positive result is obtained, the process proceeds to the next step SP9.

【0039】実際上ステツプSP2〜ステツプSP8の
方法で工具径路点を算出するが、最終的に必要なデータ
は、それらを加工順に並べたものであり、この同時3軸
制御NC工作機械10の場合には、CPUは次のステツ
プSP9において、加工を螺旋状に行うため、螺旋状の
工具経路データDTCLを生成する。
Actually, the tool path points are calculated by the method of step SP2 to step SP8, but the finally necessary data are those arranged in the order of machining, and in the case of this simultaneous three-axis control NC machine tool 10. In the next step SP9, since the processing is performed in a spiral shape, the CPU generates spiral tool path data DTCL.

【0040】つまり、被切削物が過不足なく加工できる
ように、まずX方向の移動範囲を設定する。次に被削物
14が1回転する毎にボールエンドミルBMがX軸方向
に移動する量XS を決め、さらに1回転する間に何度ず
つ回転するかの回転量θS を決める。つまり回転軸がθ
s回転する毎に、次式
That is, the movement range in the X direction is first set so that the object to be cut can be machined without excess or deficiency. Next, each time the workpiece 14 makes one revolution, the amount XS of movement of the ball end mill BM in the X-axis direction is determined, and the amount of revolution .theta.S at which the ball end mill BM is rotated one revolution is determined. That is, the rotation axis is θ
Every s rotation, the following formula

【数10】 ずつボールエンドミルBMがX方向に移動し、それぞれ
の瞬間の回転角θS 及びX値に対応するZ値を計算し、
このようにして工具経路データDTCLを作成すると、被
切削物が螺旋状に加工される。
[Equation 10] The ball end mill BM moves in the X direction, and the Z value corresponding to the rotation angle θ S and the X value at each moment is calculated.
When the tool path data DTCL is created in this way, the object to be cut is processed into a spiral shape.

【0041】このような手順に従つて、図11に示すよ
うな自由曲面ベクトルS(u,v) を含むボス形状の製品を
加工する工具経路データDTCLを作成すると、図12に
示すように螺旋状に工具経路点が並んだデータとなる。
When tool path data DTCL for machining a boss-shaped product including the free-form surface vector S (u, v) as shown in FIG. 11 is created in accordance with the above procedure, the spiral as shown in FIG. The data is such that tool path points are arranged in a line.

【0042】以上の方法によれば、回転軸Aの回転量及
びX軸方向の移動量を求め、回転軸A上でX軸方向の移
動量だけ移動した位置から、回転軸Aに垂直な半直線を
基準方向に延ばし、その半直線を回転軸の回転方向と逆
方向に回転量だけ回転させ、半直線及び被切削物14の
自由曲面ベクトルS(u,v) に基づくオフセツト曲面ベク
トルSOFF(u,v)の交点ベクトルXに応じて工具経路点を
選定し、その工具経路点を回転軸の回転量及びX軸方向
の移動量に応じた切削方法に従つて並べて工具経路デー
タDTCLを作成するようにしたことにより、同時3軸制
御NC工作機械10で自由曲面ベクトルS(u,v) を含む
軸形状の被切削物14を切削加工するための工具経路デ
ータDTCLを、自由曲面データベクトルS(u,v) から容
易作成し得る自由曲面加工データ作成方法を実現でき
る。
According to the above method, the rotation amount of the rotation axis A and the movement amount in the X-axis direction are obtained, and from the position moved on the rotation axis A by the movement amount in the X-axis direction, the half axis perpendicular to the rotation axis A is obtained. The straight line is extended in the reference direction, and the half line is rotated by the amount of rotation in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis, and the offset curved surface vector SOFF (based on the free curved surface vector S (u, v) of the half line and the workpiece 14 is set. Select a tool path point according to the intersection vector X of (u, v), and arrange the tool path points according to the cutting method according to the rotation amount of the rotation axis and the movement amount in the X-axis direction to create the tool path data DTCL. By doing so, the tool path data DTCL for cutting the shaft-shaped workpiece 14 including the free-form surface vector S (u, v) by the simultaneous 3-axis control NC machine tool 10 is converted into the free-form surface data vector. Free-form surface processing data that can be easily created from S (u, v) It can realize the data creation method.

【0043】(3)他の実施例 なお上述の実施例においては、回転軸の回転量及びこの
回転量に比例したX軸方向の移動量を求めて工具経路点
を並べ、螺旋状の工具経路データを作成するようにした
が、これに代え、回転軸の回転毎にX軸方向に移動させ
たり、回転軸の回転角毎にX軸方向に移動させて、環を
X軸方向に並べたりステツプ状の工具経路データを作成
するようにして良い。
(3) Other Embodiments In the above-described embodiment, the tool path points are arranged by determining the amount of rotation of the rotary shaft and the amount of movement in the X-axis direction proportional to this amount of rotation, and the spiral tool path is arranged. Although the data is created, instead of this, the ring is moved in the X-axis direction each time the rotary shaft rotates, or the ring is arranged in the X-axis direction by moving the rotary shaft in each X-axis direction. Step-shaped tool path data may be created.

【0044】また上述の実施例においては、本発明を2
平行移動軸と1回転軸を制御する同時3軸制御NC工作
機械に適用したが、少なくとも2平行移動軸及び1回転
軸を制御できなければ、さらに多くの軸を制御し得るN
C工作機械にも広く適用し得る。
In the above embodiment, the invention is
The present invention was applied to a simultaneous three-axis control NC machine tool that controls a parallel movement axis and one rotation axis, but if at least two parallel movement axes and one rotation axis cannot be controlled, more axes can be controlled.
It can be widely applied to C machine tools.

【0045】また上述の実施例においては、本発明によ
る同時3軸制御NC工作機械の工具として、ボールエン
ドミルを用いた場合について述べたが、本発明による工
具は、これに限らずラジアスエンドミルや、フラツトエ
ンドミル等他の工具を用いるようにしても上述の実施例
と同様の効果を実現できる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the ball end mill is used as the tool of the simultaneous three-axis control NC machine tool according to the present invention has been described, but the tool according to the present invention is not limited to this, and the radius end mill or the Even if another tool such as a flat end mill is used, the same effect as that of the above-described embodiment can be realized.

【0046】さらに上述の実施例においては、被切削物
の自由曲面及びそのオフセツト曲面を双1次のベジエ式
を用いて表した場合について述べたが、これに限らず3
次のベジエ式やスプライン関数を表す他のベクトル式を
用いて表すようにしても上述の実施例と同様の効果を実
現できる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the case where the free curved surface of the object to be cut and the offset curved surface thereof are expressed by using the bilinear Bezier equation has been described.
Even if it is expressed by using the following Bezier expression or another vector expression representing a spline function, the same effect as that of the above-described embodiment can be realized.

【0047】[0047]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、回転軸の
回転量及びX軸方向の移動量を求め、回転軸上でX軸方
向の移動量だけ移動した位置から、回転軸に垂直な半直
線を基準方向に延ばし、その半直線を回転軸の回転方向
と逆方向に回転量だけ回転させ、半直線及び被切削物の
自由曲面に基づくオフセツト曲面の交点に応じて工具経
路点を選定し、その工具経路点を回転軸の回転量及びX
軸方向の移動量に応じた切削方法に従つて並べて工具経
路データを作成するようにしたことにより、自由曲面を
含む軸形状の被切削物を同時3軸制御NC工作機械で切
削加工するための工具経路データを自由曲面データから
作成し得る自由曲面加工データ作成方法を実現きる。
As described above, according to the present invention, the amount of rotation of the rotary shaft and the amount of movement in the X-axis direction are obtained, and the position perpendicular to the rotary shaft is moved from the position moved by the amount of movement in the X-axis direction on the rotary shaft. A straight half-line in the reference direction, and rotate that half-line in the direction opposite to the rotation direction of the rotation axis by the amount of rotation, and set the tool path point according to the intersection of the half-line and the offset curved surface based on the free-form surface of the workpiece. Select and set the tool path point to the rotation amount of the rotary axis and X
By creating tool path data by arranging according to the cutting method according to the amount of movement in the axial direction, it is possible to cut a shaft-shaped workpiece including a free-form surface with the simultaneous 3-axis control NC machine tool. It is possible to realize a free curved surface machining data creation method capable of creating tool path data from free curved surface data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による自由曲面加工データ作成方法を実
行するCAD/CAMシステムの全体構成を示すブロツ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a CAD / CAM system that executes a free-form surface processing data creation method according to the present invention.

【図2】本発明による自由曲面加工データ作成方法とし
て工具経路データ生成処理手順の説明に供するフローチ
ヤートである。
FIG. 2 is a flow chart for explaining a tool path data generation processing procedure as a free-form surface processing data generation method according to the present invention.

【図3】工具経路データ生成処理手順で作成した工具経
路データで制御する同時3軸制御NC工作機械の説明に
供する略線的斜視図である。
FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining a simultaneous three-axis control NC machine tool controlled by tool path data created in a tool path data generation processing procedure.

【図4】自由曲面に対するオフセツト点の説明に供する
略線図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining offset points with respect to a free-form surface.

【図5】オフセツト点の集合として得られるオフセツト
面の説明に供する略線図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an offset surface obtained as a set of offset points.

【図6】双1次ベジエ曲面でなる自由曲面データの説明
に供する略線図である。
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining free-form surface data that is a bilinear Bezier surface.

【図7】双1次ベジエ曲面でなるオフセツト曲面データ
の説明に供する略線図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining offset curved surface data composed of bilinear Bezier curved surfaces.

【図8】実施例のオフセツト曲面の説明に供する略線図
である。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining an offset curved surface of the embodiment.

【図9】工具経路データ生成処理手順のステツプSP4
及びステツプSP5の説明に供する略線図である。
FIG. 9: Step SP4 of the tool path data generation processing procedure
FIG. 6 is a schematic diagram used to explain Step SP5.

【図10】工具経路データ生成処理手順のステツプSP
6及びステツプSP7の説明に供する略線図である。
FIG. 10: Step SP of tool path data generation processing procedure
6 is a schematic diagram for explaining 6 and step SP7.

【図11】自由曲面データを含む軸形状の製品を示す略
線図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a shaft-shaped product including free-form surface data.

【図12】図11の自由曲面データについて生成された
工具経路データを示す略線図である。
12 is a schematic diagram showing tool path data generated for the free-form surface data of FIG.

【図13】自由曲面として2つのパツチの制御辺ベクト
ルの説明に供する略線図である。
FIG. 13 is a schematic diagram used for explaining a control side vector of two patches as a free-form surface.

【図14】自由曲面として接平面連続の条件の説明とし
てに供する略線図である。
FIG. 14 is a schematic diagram used for explaining a condition of continuous tangent plane as a free-form surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1……CAD/CAMシステム、2……自由曲面作成装
置、3……自由曲面切削用工具経路作成装置、4、10
……同時3軸制御NC工作機械、5……フロツピデイス
ク、6……表示装置、7……入力装置、11……主軸ス
ピンドル、12……チヤツク、13……A軸ロータリテ
ーブル、14……被切削物、15……X軸テーブル、B
M……ボールエンドミル。
1 ... CAD / CAM system, 2 ... Free curved surface creation device, 3 ... Free curved surface cutting tool path creation device, 4, 10
...... Simultaneous 3-axis control NC machine tool, 5 ... Flotpi disk, 6 ... Display device, 7 ... Input device, 11 ... Spindle spindle, 12 ... Chuck, 13 ... A-axis rotary table, 14 ... Cover Cutting, 15 ... X-axis table, B
M: Ball end mill.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】自由曲面を含む軸形状の被切削物を回転軸
に取り付けて所定回転数で回転させると共に、少なくと
も当該回転軸に平行にX軸方向に移動させ、上記回転軸
に直交するZ軸方向に移動する工具を回転させて、上記
被切削物を切削する工具経路データを作成する自由曲面
加工データ作成方法において、 上記回転軸の回転量及び上記X軸方向の移動量を求め、
上記回転軸上で上記X軸方向の上記移動量だけ移動した
位置から、上記回転軸に垂直な半直線を基準方向に延ば
し、 当該半直線を上記回転軸の回転方向と逆方向に上記回転
量だけ回転させ、上記半直線及び上記被切削物の上記自
由曲面に基づくオフセツト曲面の交点に応じて工具経路
点を選定し、 当該工具経路点を上記回転軸の上記回転量及び上記X軸
方向の移動量に応じた切削方法に従つて並べて上記工具
経路データを作成することを特徴とする自由曲面加工デ
ータ作成方法。
1. A Z-axis that is orthogonal to the above-mentioned rotary shaft is provided by mounting a shaft-shaped workpiece including a free-form surface on a rotary shaft and rotating it at a predetermined number of rotations, and at least moving it in the X-axis direction parallel to the rotary shaft. In a free-form surface processing data creating method for creating tool path data for cutting the work by rotating a tool that moves in the axial direction, the amount of rotation of the rotary shaft and the amount of movement in the X-axis direction are obtained,
A half line perpendicular to the rotation axis is extended in the reference direction from a position on the rotation axis moved by the movement amount in the X axis direction, and the half line is rotated in the opposite direction to the rotation direction of the rotation axis by the rotation amount. The tool path point is selected according to the intersection of the half-line and the offset curved surface based on the free-form surface of the workpiece, and the tool path point is set in the rotation amount of the rotary shaft and in the X-axis direction. A free-form surface machining data creating method, characterized in that the tool path data is created by arranging the tool path data according to a cutting method according to a movement amount.
【請求項2】上記半直線及び上記オフセツト曲面の上記
交点に応じて工具経路点を選定する際、上記交点が複数
存在するときには、上記半直線上の上記複数の交点のう
ち、上記回転軸からの距離が最も遠い上記交点を上記工
具経路点として選定するようにしたことを特徴とする請
求項1に記載の自由曲面加工データ作成方法。
2. When selecting a tool path point according to the intersection of the half line and the offset curved surface, and when there are a plurality of intersections, among the plurality of intersections on the half line, from the rotation axis. The free curved surface machining data creation method according to claim 1, wherein the intersection point having the longest distance is selected as the tool path point.
【請求項3】上記X軸方向の上記移動量を上記回転軸の
移動量に比例させて移動させ、上記工具経路点を並べて
上記工具経路データを作成する際、上記工具経路点を連
続的に並べ換え、螺旋上に連続する上記工具経路データ
を作成するようにしたことを特徴とする請求項1に記載
の自由曲面加工データ作成方法。
3. The tool path point is continuously moved when the tool path data is created by arranging the tool path points by moving the moving quantity in the X-axis direction in proportion to the moving quantity of the rotary shaft. The free-form surface processing data creating method according to claim 1, wherein the tool path data is arranged so as to be rearranged and continuous on a spiral.
【請求項4】上記X軸方向の上記移動量を上記回転軸の
1回転毎の変化させ、上記工具経路点を並べて上記工具
経路データを作成する際、複数の環を上記X軸方向に所
定間隔で並べてなる上記工具経路データを作成するよう
にしたことを特徴とする請求項1に記載の自由曲面加工
データ作成方法。
4. A plurality of rings are predetermined in the X-axis direction when the tool-path data is created by arranging the tool-path points by changing the movement amount in the X-axis direction for each rotation of the rotary shaft. The free curved surface processing data creating method according to claim 1, wherein the tool path data arranged at intervals is created.
【請求項5】上記X軸方向の上記移動量を上記回転軸の
所定角回転毎に変換させ、上記工具経路点を並べて上記
工具経路データを作成する際、ステツプ状に変化する上
記工具経路データを作成するようにしたことを特徴とす
る請求項1に記載の自由曲面加工データ作成方法。
5. The tool path data that changes stepwise when the tool path data is created by arranging the tool path points by converting the amount of movement in the X-axis direction for each predetermined angular rotation of the rotary shaft. The free-form surface processing data creating method according to claim 1, wherein
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