JPH10307615A - Cam用凹溝部位の加工経路自動生成方法 - Google Patents

Cam用凹溝部位の加工経路自動生成方法

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JPH10307615A
JPH10307615A JP11776097A JP11776097A JPH10307615A JP H10307615 A JPH10307615 A JP H10307615A JP 11776097 A JP11776097 A JP 11776097A JP 11776097 A JP11776097 A JP 11776097A JP H10307615 A JPH10307615 A JP H10307615A
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JP
Japan
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tool
machining
path
finishing
machining path
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JP11776097A
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Minoru Mori
穣 森
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NCデータ作成工数を低減させるとともに加
工効率を向上させる。 【解決手段】 金型形状モデルから所定以上に狭まった
凹溝部位を全て抽出し、抽出した金型形状モデルの各凹
溝部位について、荒加工用の工具12の加工経路13及
び仕上げ用の工具14の加工経路15を算出する。次い
で、加工経路13の始点Aと加工経路15の始点Bとの
間を接続するとともに、加工経路13の終点A’と加工
経路15の終点B’との間を接続する。次いで、加工経
路13及び14、始点Aと始点Bとの間の接続、及び終
点A’と終点B’との間の接続によって輪郭を形成した
3次元帯16を作成する。次いで、3次元帯16を、指
定ピッチlで、X−Y平面によって順に切断して線分を
形成し、その線分の各々を、仕上げ用の工具の等高経路
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂型等の金型に
対して用いられる、CAM用凹溝部位の加工経路自動生
成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】樹脂型等の金型では、図3に示すよう
に、素形材1(図3A)からの荒加工を、荒加工用の工
具2を用いて行った(図3B)後、中仕、仕上げ加工用
の工具3を用いて、中仕、仕上げ加工を行う。
【0003】しかしながら、図4に示すように、リブ等
の溝の深い部位(この場合、溝部4)は、荒加工用の工
具5では削り取られず、図3Bのような荒加工を行った
後には、図4において斜線で示すように、素材形状がほ
とんど残った状態となっている。
【0004】従来、このような部位(図4の溝部4)を
加工する際、作業者が所定の加工範囲X(図5A)を選
定し、この加工範囲Aについて溝部6の底部の補助曲線
を作成し、作業者が選択した工具の径が順に変化するよ
うに(図5B参照)、大径の工具7(図5C)から小径
の工具8(図5D)の順に段階的に形状沿いの稜線加工
を行うか、又は1本の工具を用いて残り代を変化させな
がら加工を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
溝部の加工では、加工部位、加工工具及び上記補助曲線
を作業者が行うため、NC(数値制御)データの作成工
数が多くなっていた。また、大径の工具7(図5C)か
ら小径の工具8(図5D)の順に段階的に形状沿いの稜
線加工を行うか、又は1本の工具を用いて残り代を変化
させながら加工を行うが、それは3次元的な加工のた
め、工具負荷の変動が激しく、ボールエンドミルのよう
な工具は3次元座標系の垂直方向における加工に弱いの
で、工具破損を回避するためには工具の加工送り速度を
上げることができず、このために加工効率が悪くなって
いる。
【0006】本発明のうち請求項1記載のCAM用凹溝
部位の加工経路自動生成方法は、NCデータの作成工数
が多くなるという課題及び加工効率が悪くなるという課
題を解決しようとするものである。
【0007】本発明のうち請求項2記載のCAM用凹溝
部位の加工経路自動生成方法は、加工時間の短縮の課題
を解決しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項1記
載のCAM用凹溝部位の加工経路自動生成方法は、CA
Mシステムにおける自由曲面で構成された金型形状モデ
ルからその凹溝部位の各々について、対応する荒加工用
の工具及び仕上げ用の工具の加工経路を作成するに際
し、前記金型形状モデルから所定以上に狭まった凹溝部
位を全て抽出し、前記抽出した金型形状モデルの各凹溝
部位について、前記荒加工用の工具の経路及び前記仕上
げ用の工具の加工経路を算出し、前記荒加工用の工具の
加工経路の始点と前記仕上げ用の工具の加工経路の始点
との間を接続するとともに、前記荒加工用の工具の加工
経路の終点と前記仕上げ用の工具の加工経路の終点との
間を接続することにより、前記荒加工用の工具の加工経
路、前記仕上げ用の工具の加工経路、前記荒加工用の工
具の加工経路の始点と前記仕上げ用の工具の加工経路の
始点との間の接続、及び前記荒加工用の工具の加工経路
の終点と前記仕上げ用の工具の加工経路の終点との間の
接続によって輪郭を形成した3次元的な帯を作成し、こ
の3次元的な帯を、前記CAMシステムの3次元座標系
の垂直方向に同一ピッチで、前記CAMシステムの3次
元座標系の水平面によって順に切断して線分を形成し、
その線分の各々を、前記仕上げ用の工具の等高経路とす
ることを特徴とするものである。
【0009】本発明のうち請求項2記載のCAM用凹溝
部位の加工経路自動生成方法は、前記CAMシステムの
3次元座標系の水平面によって順に切断して線分を形成
した後、前記荒加工用の工具の加工経路に対して、前記
荒加工用の工具の半径と前記仕上げ加工用の工具の半径
との差だけ前記CAMシステムの3次元座標系の下方に
シフトした経路を作成し、前記線分の各々について、前
記荒加工用の工具の加工経路、前記シフトした経路、前
記荒加工用の工具の加工経路の始点と前記シフトした経
路の始点との接続、及び前記荒加工用の工具の加工経路
の終点と前記シフトした経路の終点との接続によって輪
郭を形成した3次元的な帯にその線分が含まれる場合、
その含まれる部分を削除し、それ以外の部分を、新たな
前記仕上げ用の工具の等高経路とすることを特徴とする
ものである。
【0010】
【発明の効果】本発明のうち請求項1記載のCAM用凹
溝部位の加工経路自動生成方法によれば、金型形状モデ
ルから所定以上に狭まった凹溝部位を全て抽出し、抽出
した金型形状モデルの各凹溝部位について、以下の処理
を行う。先ず、荒加工用の工具の加工経路及び仕上げ用
の工具の加工経路を算出する。次いで、荒加工用の工具
の加工経路の始点と仕上げ用の工具の加工経路の始点と
の間を接続するとともに、荒加工用の工具の加工経路の
終点と仕上げ用の工具の加工経路の終点との間を接続す
る。次いで、荒加工用の工具の加工経路、仕上げ用の工
具の加工経路、荒加工用の工具の加工経路の始点と仕上
げ用の工具の加工経路の始点との間の接続、及び荒加工
用の工具の加工経路の終点と仕上げ用の工具の加工経路
の終点との間の接続によって輪郭を形成した3次元的な
帯を作成する。次いで、この3次元的な帯を、CAMシ
ステムの3次元座標系の垂直方向に同一ピッチで、CA
Mシステムの3次元座標系の水平面によって順に切断し
て線分を形成し、その線分の各々を、仕上げ用の工具の
等高経路とする。
【0011】このように、CAMシステムの3次元座標
系の水平方向に仕上げ用の工具の経路を形成するので、
CAMシステムの3次元座標系の垂直方向に仕上げ用の
工具による加工を行う必要がなくなる。したがって、仕
上げ用の工具の工具負荷の変動が小さくなるとともに加
工送り速度が上がる。また、CAMシステムの3次元座
標系の水平方向に仕上げ用の工具の経路を形成すること
によって加工負荷を一定にすることができるので、加工
効率が上がる。また、加工部位及び加工工具を自動的に
選択するので、NCデータ作成工数が低減する。
【0012】本発明のうち請求項2記載のCAM用凹溝
部位の加工経路自動生成方法によれば、CAMシステム
の3次元座標系の水平面によって順に切断して線分を形
成した後、荒加工用の工具の加工経路に対して、荒加工
用の工具の半径と仕上げ加工用の工具の半径との差だけ
CAMシステムの3次元座標系の下方にシフトした経路
を作成する。次いで、線分の各々について、荒加工用の
工具の加工経路、シフトした経路、荒加工用の工具の加
工経路の始点とシフトした経路の始点との接続、及び荒
加工用の工具の加工経路の終点とシフトした経路の終点
との接続によって輪郭を形成した帯にその線分が含まれ
る場合、その含まれる部分を削除し、それ以外の部分
を、新たな仕上げ用の工具の等高経路とする。
【0013】このように、上記3次元的な帯すなわち荒
加工用の工具によって削り取られた部分に含まれる線分
を削除することにより、仕上げ用の工具によってその部
分を加工しなくなるので、仕上げ用の工具による加工の
空振りが防止され、加工時間が短縮されるようになる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明によるCAM用凹溝部位の
加工経路自動生成方法の実施の形態を、図面を参照して
詳細に説明する。本発明によるCAM用凹溝部位の加工
経路自動生成方法は、通常のCAMシステムの作動プロ
グラムの一部を改造してそこに付加して実施するもので
あり、荒加工用の工具及びそれより径の小さい仕上げ用
の工具を使用することを前提としている。
【0015】図1は、本発明によるCAM用凹溝部位の
加工経路自動生成方法を説明するための図であり、図2
は、本発明によるCAM用凹溝部位の加工経路自動生成
方法の動作を説明するフローチャートである。本ルーチ
ンは、金型形状モデルの凹溝部位を自動的に検索し、加
工対象工具である荒加工用の工具及び仕上げ用の工具の
軌跡により3次元的な帯を作成し、この3次元的な帯に
よる、凹溝部位加工用の等高経路の生成を行うものであ
る。
【0016】先ず、ステップS1において、金型形状モ
デルの凹溝部位を自動的に検索する。この場合、CAM
システムの金型形状モデルファイルから、工具軌跡を作
成すべき形状を表すようにCADシステムで作成した金
型形状モデルのデータを読み込む。その後、その金型形
状モデルを構成する稜線の一つについてデータを取り出
し、その稜線を境界として互いに隣接する上記金型形状
モデルの二つの曲面(平面も含む)を、一つ以上の法平
面で切断して、各法平面につきそれぞれ断面線を作成す
る。次いで、法平面内の2本の断面線の稜線を通る接続
間の、金型形状モデルの外側で交差角度が指定角度以下
となった部位を凹溝部位として取り出して、その凹溝部
位のデータを、CAMシステムの凹溝部位データファイ
ルへ出力する。上記処理を順次繰り返すことにより、角
部を持つ凹溝部位を全て抽出して、それらの凹溝部位デ
ータを、CAMシステムの凹溝部位データファイルに収
容する。なお、凹溝部位の抽出の詳しい点については、
特開平5-246867号公報を参照すればよい。
【0017】次いで、ステップS2において、工具形状
モデルとの干渉計算により、工具中心経路すなわち加工
経路を算出する。ステップS2は、対象2工具(荒加工
用の工具及び仕上げ用の工具)分ループされ、その後、
ステップS3において、出力された2加工経路により、
3次元的な帯(以下、「3次元帯」と称する。)を作成
する。
【0018】これらステップを、図1A及び1Bを用い
てより詳細に説明すると、ステップS1において抽出さ
れた凹溝部位線11(図1A)に対して、荒加工用の工
具12の加工経路13(図1B)及び仕上げ用の工具1
4の加工経路15(図1B)をそれぞれ算出し、荒加工
用の工具12の加工経路13(図1B)の始点A(図1
B)と仕上げ用の工具14の加工経路15(図1B)の
始点B(図1B)との間を接続するとともに、荒加工用
の工具12の加工経路13(図1B)の終点A’(図1
B)と仕上げ用の工具14の加工経路15(図1B)の
終点B’(図1B)との間を接続することにより、荒加
工用の工具12の加工経路13(図1B)、仕上げ用の
工具14の加工経路15(図1B)、始点A(図1B)
と始点B(図1B)との間の接続、及び終点A’(図1
B)と終点B’(図1B)との間の接続によって輪郭を
形成した3次元帯16を作成する。
【0019】次いで、ステップS4において、図1Cに
示すように、ステップS3で作成した3次元帯16を、
X−Y平面により指定ピッチlで切断する。次いで、ス
テップS5において、図1Dに示すように、荒加工用の
工具12の加工経路13に対して、荒加工用の工具12
の半径Rと仕上げ加工用の工具14の半径rとの差(図
1Eの線分R−r)だけCAMシステムの3次元座標系
の−Z方向にシフトした経路17を作成し、上記線分の
各々について、加工経路13、シフトした経路17、始
点Aと経路17の始点Cとの接続、及び終点A’と経路
17の終点C’との接続によって輪郭を形成した3次元
帯18にその線分が含まれる場合、その含まれる部分を
削除し、それ以外の部分を、新たな仕上げ用の工具の等
高経路とする。このようにして作成された新たな仕上げ
用の工具の等高経路D−D’を図1Eに示す。
【0020】ステップS4及びS5を、始点A,B及び
終点A’,B’のZ最大値とZ最小値の差をピッチ数で
除した分だけループする。最後に、出力された線分を、
Z値の大きい順につないで出力して、本ルーチンを終了
する。
【0021】本実施の形態によれば、CAMシステムの
3次元座標系の水平方向に仕上げ用の工具14の経路を
形成するので、CAMシステムの3次元座標系の垂直方
向に仕上げ用の工具14による加工を行う必要がなくな
る。したがって、仕上げ用の工具14の工具負荷の変動
が小さくなるとともに加工送り速度が上がる。また、C
AMシステムの3次元座標系の水平方向に仕上げ用の工
具14の経路を形成することによって加工負荷を一定に
することができるので、加工効率が上がる。また、加工
部位及び加工工具を自動的に選択するので、NCデータ
作成工数が低減する。
【0022】さらに、3次元帯18すなわち荒加工用の
工具12によって削り取られた部分に含まれる線分を削
除することにより、仕上げ用の工具14によってその部
分を加工しなくなるので、仕上げ用の工具14による加
工の空振りが防止され、加工時間が短縮されるようにな
る。
【0023】本発明は上記実施の形態に限定されるもの
ではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、
上記実施の形態では、荒加工経路から切断線分を(荒加
工工具半径R−仕上げ工具半径r)の位置で切断してい
るが、この工程を省略しても所定の効果を得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるCAM用凹溝部位の加工経路自動
生成方法を説明するための図である。
【図2】本発明によるCAM用凹溝部位の加工経路自動
生成方法の動作を説明するフローチャートである。
【図3】金型の荒加工及び中仕、仕上げ加工を説明する
ための図である。
【図4】荒加工後の金型の溝部を示す図である。
【図5】従来の金型の溝部の加工を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
1 素形材 2,3,5,7,8,12,14 工具 4,6 溝部 11 凹部位線 13,15 加工経路 16,18 3次元帯 17 経路 A,B,C 始点 A’,B’,C’ 終点 R,r 工具半径 X 加工範囲

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CAMシステムにおける自由曲面で構成
    された金型形状モデルからその凹溝部位の各々につい
    て、対応する荒加工用の工具及び仕上げ用の工具の加工
    経路を作成するに際し、 前記金型形状モデルから所定以上に狭まった凹溝部位を
    全て抽出し、 前記抽出した金型形状モデルの各凹溝部位について、 前記荒加工用の工具の経路及び前記仕上げ用の工具の加
    工経路を算出し、前記荒加工用の工具の加工経路の始点
    と前記仕上げ用の工具の加工経路の始点との間を接続す
    るとともに、前記荒加工用の工具の加工経路の終点と前
    記仕上げ用の工具の加工経路の終点との間を接続するこ
    とにより、前記荒加工用の工具の加工経路、前記仕上げ
    用の工具の加工経路、前記荒加工用の工具の加工経路の
    始点と前記仕上げ用の工具の加工経路の始点との間の接
    続、及び前記荒加工用の工具の加工経路の終点と前記仕
    上げ用の工具の加工経路の終点との間の接続によって輪
    郭を形成した3次元的な帯を作成し、 この3次元的な帯を、前記CAMシステムの3次元座標
    系の垂直方向に同一ピッチで、前記CAMシステムの3
    次元座標系の水平面によって順に切断して線分を形成
    し、その線分の各々を、前記仕上げ用の工具の等高経路
    とすることを特徴とするCAM用凹溝部位の加工経路自
    動生成方法。
  2. 【請求項2】 前記CAMシステムの3次元座標系の水
    平面によって順に切断して線分を形成した後、前記荒加
    工用の工具の加工経路に対して、前記荒加工用の工具の
    半径と前記仕上げ加工用の工具の半径との差だけ前記C
    AMシステムの3次元座標系の下方にシフトした経路を
    作成し、 前記線分の各々について、 前記荒加工用の工具の加工経路、前記シフトした経路、
    前記荒加工用の工具の加工経路の始点と前記シフトした
    経路の始点との接続、及び前記荒加工用の工具の加工経
    路の終点と前記シフトした経路の終点との接続によって
    輪郭を形成した3次元的な帯にその線分が含まれる場
    合、その含まれる部分を削除し、それ以外の部分を、新
    たな前記仕上げ用の工具の等高経路とすることを特徴と
    する請求項1記載のCAM用凹溝部位の加工経路自動生
    成方法。
JP11776097A 1997-05-08 1997-05-08 Cam用凹溝部位の加工経路自動生成方法 Withdrawn JPH10307615A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7149599B2 (en) 2001-12-25 2006-12-12 Hitachi, Ltd. Apparatus and method for creating tool path
JP2015185093A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 日本電気株式会社 加工モデルの生成装置、加工モデルの生成方法、プログラム及び記憶媒体
JP6479275B1 (ja) * 2017-12-26 2019-03-06 三菱電機株式会社 加工プログラム修正装置および加工プログラム修正方法

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Effective date: 20040803