JPS6219909A - 領域加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は領域加工方法にかかり、特に閉曲線に囲まれた
領域を複数の領域に分割して領域内部を加工する領域加
工方法に関する。

〈従来技術〉 数値制御加工としては、閉曲線により囲まれた領域内部
を所定の深さにくり抜く加工や、領域内部を型彫りする
加工がある。かかる加工においては従来、第１０図（Ａ
）に示すように一方向（実線矢印方向）に第（ｉ　−１
）番目の切削通路ＰＴｉ　−１に沿って加工を行い、切
削完了後工具を所定量上昇させ、ついで該工具を次の第
ｉ番目の切削通ＨＩｉＰ　Ｔ　ｉの加工開始点Ｐｓの真
上に位置決めし、しかるのち工具を加工開始点ＰＳ迄降
ろし、第１切削通路ＰＴｉに沿って実線矢印方向に工具
を移動させて加工を行い以後該一方向切削を繰り返す領
域加工方法が実施されている。

又、別の領域加工方法としては、第１０図（Ｂ）に示す
ように第（ｉ　−１）番目の切削通路Ｐ　Ｔ　ｉ　−１
に沿った切削完了後、加工終点Ｐｅから次の第１番目の
切削通路ＰＴｉの加工開始点Ｐｓ迄工具を移動させ、し
かる後該第１番目の切削通路ＰＴｉに沿って、矢印方向
に往復切削する領域加工方法も実施されている。

更に、他の領域加工としては、第１０図（Ｃ）に示すよ
うに外形曲線ＯＬＣに対して所定量づつオフセットした
オフセット通路０ＦＣＩ、０ＦＣ２、・・・０ＦＣｎを
求め、該オフセット通路に沿って工具を順次移動させる
領域加工方法も実施されている。

しかし、第１の一方向切削による領域加工方法では第（
ｉ　−１）番目の切削通路Ｐ　Ｔ　ｉ　−１に沿った加
工完了後工具を第ｉ番目の切削通路ＰＴｉの加工開始点
Ｐｓ迄位置決めしなくてはならず、工具の移動距離が長
くなる欠点がある。

又、第２の往復切削による領域加工方法では、削り残し
部分が生じ、該削り残し部分を加工するために往復切削
完了後外形曲線ＯＬＣに沿って工具を移動させなくては
ならず、往復切削制御と外形曲線に沿った切削制御の両
者を必要とするため制御が煩雑となる欠点がある。又、
第２の方法では第１０図（Ｄ）に示すように領域ＡＲが
凸凹していると点線で示す位置決めのための移動が必要
になり工具の移動距離が長くなって、加工時間が長くな
る欠点がある。更に、この第２の方法では往路の切削方
法とＭｌ、ＩＩＩ！Ｉの切削方法が異なり、全体的に効
率のよい切削ができないという欠点がある。

尚、ここで、切削方法とはアッパカット法とダウンカッ
ト法を意味し、第１１図（Ａ）、（Ｂ）はダウンカット
法の例であり、第１１図（Ｃ）。

（Ｄ）はアッパカット法の例である。ワークの材料が決
まればアッパカット法、ダウンカット法のうち該ワーク
を効率よく切削できる切削方法が決まる。しかし、第２
の方法では必ずアッパカット法（たとえば第１１図（Ａ
））とダウンカット法（たとえば第１１図（Ｃ））が混
在するため効率のよい切削ができない。

更に、第３のオフセット通路に沿った領域加工方法では
外形曲線の形状によっては領域の中央部などに削り残し
が生じ、該削り残し処理が煩雑となる欠点がある。

このため本願出願人は上記従来方法の欠点を解決するた
めに領域内部に蜘の巣状に工具通路を定め、該工具通路
に沿って工具を移動させて領域加工する方法を提案して
いる。第１２図（Ａ）。

（Ｂ）はかかる領域加工方法説明図である。

この領域加工方法においては、 ｆ、）閉曲線ＯＬ　Ｃで囲まれた領域ＡＲを分割する必
要があるかどうかを判別し、 （ｂ１分割する必要がなければ（第１２図（Ａ）参照）
領域ＡＲの重心Ｗと頂点Ｐ１（ｉ−１，２，・・７）を
結んでなる線分　Ｌ１〜Ｌ７を所定の分割数で分割し、 （ｃｌ各線分の対応する分割点Ｐ　→Ｐ　−４Ｐ　→Ｐ
、４−Ｐ、５→Ｐ、６（ｉ工１，２．・・４）を順次結
んでなる開通ＦＩＩ！ＩＣＰ　Ｔ　ｉを生成し、該生成
した閉通路に沿って工具を移動させて領域加工する。

（ｄｌ一方、分割する必要がある場合には（第１２図（
Ｂ）参照）領域ＡＲを複数の領域ＰＧ、。

ＰＧ２に分割し、 （ｅ）各分割領域の重心Ｗ、、Ｗ２を演算すると共に、
各分割領域毎に切り込みピッチが最大となるような分割
数を求め、 （ｆｌそれぞれの分割数で各分割領域ＰＧ、、ＰＧ２の
各線分Ｌ１１＝ＬＩ５”　２□〜Ｌ２４を分割し、（ｇ
ｌ各線分の対応する分割点Ｑ、、−Ｑ、□−・・・Ｑｌ
、い＝１．２．・・）　；　Ｒ，、−＋Ｒ，２−・・・
Ｒ（ｊ＝１．２・・）を結んでなる複数の開通路ＣＰＡ
ｉ、ＣＰＢｊを各分割領域ＰＧ、、　ＰＧ２について求
め、各閉通路に沿って工具を移動させて領域加工する。

尚、領域分割法は以下の通りである。すなわち、（１）
領域の重心Ｗを求め、 （２）該重心と第１番目（ｉの初期値は１）の頂点Ｐ１
とを結ぶ線分が閉曲線ＯＬＣと交差するかどうかをチェ
ックし） （３）交差しなければｉ　＋　１→ｌとして、ステップ
（２）の判別処理を行い、 （４）交差すれば、多角形Ｐ１Ｐ２・・Ｐ、−１を第１
の分割領域ＰＧ　　とし、 （５）シかる後、多角形Ｐ、　Ｐ、＋、・・・Ｐに対し
てステップ（１）〜（４）の処理を繰り返えせば領域Ａ
Ｒは複数に分割される。第１２図（Ｂ）の例では多角形
Ｐ、　Ｐ２Ｐ３Ｐ４Ｐ５と多角形Ｐ５Ｐ６Ｐ７Ｐ１の２
つの領域に分割される。

〈発明が解決しようとしている問題点〉しかし、かかる
蜘の巣状の領域加工方法の領域分割方法によれば、単に
分割領域の重心Ｗ、と頂点Ｐ１を結ぶ線分が閉曲１０Ｌ
ｃと交差しないように分割するだけであるため、分割領
域が細長くなる場合が生じる（第１２図（ＣＢ）の分割
領域ＰＧを参照）。さて、工具通路は、（ａ１分割領域
の重心と該分割領域の頂点を結ぶ線分のうち最大線分の
線長ｌを求め、（ｂｌ　ｅと予め定められている切り込
みピッチＰを用いて次式 ％式％ を満足する最大の整数ｎを求め、（ｃ）該整数ｎを分割
数として各線分をｎ等分し、（ｄｌ各線分の対応する分
割点を順次結んで複数の通路を各分割領域毎に求め、こ
れら通路を合成して生成される。

この為、領域が細長くなると第１２図（Ｂ）より明らか
なように工具通路密度が領域の狭い部分で大になり、換
言すれば無駄な工具の移動が増え、加工効率が低下する
。

以上から、本発明の目的は領域分割に際して可能な限り
細長の領域が生じないようにできる、換言すれば加工効
率を向上できろ領域分割ができる領域加工方法を提供す
ることである。

く問題点を解決するための手段〉 第１図は本発明の概略説明図であり、同図（Ａ）は領域
を分割する必要がない場合の説明図、同図ＣＢ）は領域
を分割する必要がある場合の説明図である。

ＯＬＣは閉曲線、 ＡＲは閉曲線で囲まれた領域、 Ｗは領域の重心、 Ｐ１〜Ｐ７は領域の頂点、 Ｐ　　　Ｑ、、、　Ｒ，は分割点、 ＩＪ’　　　　　　Ｊ Ｌ１〜Ｌ７は線分、 ＰＧ　〜ＰＧ　は分割領域、 Ｗ１〜Ｗ２は各分割領域の重心である。

く作用〉 まず、閉曲１０Ｌｃで囲まれた領域ＡＲを分割すべきか
どうかを判別する。尚、領域ＡＲの重心Ｗが該領域の外
部に存在する時、あるいは重心Ｗが領域内部に存在する
場合であって重心Ｗと頂点Ｐ８〜Ｐ７を結ぶ線分が閉曲
線ＯＬＣと交差する時領域の分割が必要であると判定す
る。

領域ＡＲを分割する必要がある場合には予め設定してあ
る分割の適合度を示す評価関数を用いて２つの頂点を１
組として各組の分割の適合度を求め、適合度が最も高い
組の２つの頂点ｐ、、　ｐ７間を結ぶ直線で領域ＡＲを
分割する。

しかる後、分割された各領域ＰＧ、、ＰＧ２について前
記分割の必要性の判断、分割が必要な場合における前記
評価関数を用いた分割処理を分割の必要性がなくなる迄
繰り返す。

そして、分割処理が終了すれば、各分割領域ＰＧ、、Ｐ
Ｇ２毎に切り込みピッチが最大となるように分割数を求
めると共に、各分割領域の重心ｗ、、ｗ２と頂点を結ぶ
線分り１．〜Ｌ、６；Ｌ２．〜Ｌ２３を該分割数で分割
し、各分割領域における分割点を考慮し゛Ｃ工共通路を
求め、該通路に沿って工具を移動させて領域加工する。

〈実施例〉 第１図は本発明の概略説明図、第２図は本発明の実施例
ブロック図、第３図は処理の流れ図である。以下、第１
図乃至第３図に従って本発明の領域加工方法を説明する
。

ＮＣテープ或いはメモリ　（以後ＮＣテープとする）１
０１の適所には領域加工に必要な領域加工データが記録
されている。すなわち、ＮＣテープ１０１には通常の数
値制御データに加えて、領域加工命令と、領域の頂点Ｐ
１〜Ｐ７の位置座標値（ｘ、、　ｙ　　）と、円弧の半
径ｒｉ　（第１図の例では円弧は存在しない）と、仕上
げ代ｔと、切り込みピッチＰと、切削速度ｆｃと、領域
加工データの終わりを識別させるためのデータが記録さ
れている。尚、頂点の位置と円弧の半径はたとえば組に
して（ｘ、ｐ　ｙ、ｐ　ｒ、）の形式で指令され、直線
の場合にはｒ　Ｊ＝Ｏとして指令される。従って、第１
図に示す領域ＡＲの領域加工において【よＸ　ｘ　　　
Ｙ　ｙ　　　ＲＯ； Ｘｘ２　Ｙｙ２　ＲＯ； Ｘｘ３　Ｙｙ３　ＲＯ； Ｘｘ４　Ｙｙ４　ＲＯ； Ｘｘ　　　Ｙｙ　　　ＲＯ； Ｘｘ６　Ｙｙ、　　ＲＯ； Ｘｘ　　　Ｙｙ　　　ＲＯ； により領域が特定される。

（１）　　操作盤１０２上のサイクルスタート釦を押圧
して起動をかけると、プロセッサ１０３はＮＣデータ読
取装置１０４をして１ブロック分のＮＣデータをＮＣテ
ープ１０１から読み取らす。

（２）ついで、プロセッサ１０３はＲＯＭ１０５に記憶
されている制御プログラムの制御のもとで該読み取った
ＮＣデータをデコードし、該ＮＣデータがプログラムエ
ンド”　Ｍ　Ｏ２”あるいはテープエンド”　Ｍ　３０
　”を示すデータであるかを判別する。

そして、プログラムエンド又はテープエンドであれば処
理を停止する。

（３）エンドデータでなければプロセッサはＮＣデータ
が領域加工指令かどうかをチェックする。

（４１Ｎ　Ｃデータが領域加工指令でなく、通路データ
であれば通路処理を行い、又ＮＣデータが機械側に出力
すべきＭ−、Ｓ−、Ｔ−機能命令であればこれを強電回
路１０７を介して工作機械１０８に入力する。

さて、プロセッサ１０３はＮＣデータが通路データであ
れば各軸インクリメンタル値Ｘ　ｉ　、　Ｙ　ｉ　。

Ｚｉと送り速度Ｆに基づいて単位時間ΔＴ当たりの各軸
移動量ΔＸ、ΔＹ、ΔＺを求め、パルス分配器１０６に
入力する。

パルス分配器１０６は入力データに基づいて同時３軸の
パルス分配演算を行って分配パルスｘｐ。

Ｙｐ、ｚｐを発生し、これを各軸のサーボ回路１１０Ｘ
、ｌｌ０Ｙ、１１０Ｚに出力し、工具を切削通路に沿っ
て移動させる。

又、プロセッサ１ｏ３はΔＴ毎にＲＡＭ１１１に記憶さ
れている現在位置Ｘａ１Ｙａ、Ｚａを次式により Ｘａ±△Ｘ→Ｘａ・・・　（１ａ） Ｙａ±ΔＹ４Ｙａ・・・　（１ｂ） Ｚａ±△Ｚ−Ｔ−Ｚａ・・・　（１ｃ）更新しく符号は
移動方向に依存する）、同様に△Ｔ秒毎にＲＡＭＩＩＩ
に記憶されている残移動量Ｘｒ、Ｙｒ、Ｚｒ　（Ｘｒ、
Ｙｒ、Ｚｒの初期値はインクリメンタル値Ｘ　ｉ　、　
Ｙ　ｉ　、　Ｚ　ｉである）を次式により Ｘｒ−ΔＸ　−”　Ｘ　ｒ・・・　（２ａ）Ｙｒ−ΔＹ
−４Ｙｒ・・・　（２ｂ） Ｚｒ−ΔＺ→Ｚｒ・・・　（２ｃ） 更新する。そしてプロセッサ１０３は ｘｒ＝Ｙｒ＝Ｚｒ＝ｏ・・・　（３） となれば、可動部が目標位置に到達したものとしてＮ　
Ｃデータ読取装置１０４をして次のＮＣデータを読み取
らす。

（５）一方、ＮＣテープ１０１から読み取られたＮＣデ
ータが領域加工指令であればプロセッサ１０３は領域加
工データの終わりを示すコードが読み出される迄領域加
工データをＮＣデータ読取装置１０４をして読み取らせ
、ＲＡ、Ｍｌｌｌに格納する。

（６）フロセッサ１０３はＮＣデータが読み取られる毎
に該ＮＣデータが領域加工データの終わりを示すコード
かどうかをチェックする。

（７）　Ｎ　Ｃデータが領域加工データの終わりであれ
ば次にプロセッサ１０３は閉曲線（外形曲線）ＯＬＣか
ら工具半径ｒａと仕上げ代ｔを加算した距離Ｄ（−ｒａ
＋ｔ）だけオフセットした曲線を演算する。尚工具半径
ｒａは、工具番号と工具半径との対応を記憶するオフセ
ットメモリ１１２から、指令工具番号に対応する半径値
を読み取ることにより得られる。

又、オフセット曲線は以下の処理により求められる。す
なわち、第４図に示すように閉曲線ＯＬＣを特定する２
つの直線を３１．３２とすれば、直線Ｓｌ、３２からそ
れぞれ距離りだけ離れた直線８１′、８２′を求め、直
線３１′、８２′の交点Ｐ２を求めれば、該交点Ｐ２が
オフセット曲線を特定する１つのポイントどなる。従っ
て、−以下同様にして交点を求め、ＲＡＭＩＩＩに記憶
すればオフセット曲線が求まることになる。尚、説明の
都合上第１図にはオフセット曲線は示されていないが、
以後閉曲線ＯＬＣをオフセット曲線とみなして説明する
。

（８）　　ついで、プロセッサ１０３は閉曲線（オフセ
ット曲１ｌ）ＯＬＣに円弧部分があれば該円弧部分を直
線近似する。

尚、直線近似処理においては円弧部分と直線間の最大距
離が切り込みピッチ以下となるようにする。第５図はか
かる直線近似処理説明図である。

第Ｓ図（Ａ）に示すように円弧Ａ１の内側を領域加工す
る場合、該円弧Ａ１と直線（弦）ＬＮ間の最大距離ｄは
、円弧半径をｒ１弦ＬＮの中心角をθとすれば ｃｌ＝ｒ−ｒ−ｃｏｓ　（θ／２）　　　　−・−（４
）となる。従って、ｄ≦Ｐとなる中心角θ、換言すれば ｃｏｓ　（θ／２）≧１−　（Ｐ／ｒ）　　−・−（５
）を満足するθを求め、該θで円弧Ａ１の中心角φを分
割し、各分割点の座標値をＲＡＭＩＩＩに記憶すれば円
弧部分の直線近似処理が終了する。

又、第５図（Ｂ］に示すように円弧Ａ１の外側を領域加
工する場合には、円弧Ａ１と直線ＬＮ間の最大距離ｄは ｄ＝（ｒ／ｃｏｓθ）−ｒ　　−・−・（７）となる。

従って、ｄ≦Ｐとなる角度θ、換言すれば ｃｏｓθ≧ｒ／（ｒ＋Ｐ）　　　・・・　（８）を満た
すθを求め該θにより円弧部分を直線近似するポイント
Ｒｉを求めてＲＡＭＩＩＩに記憶すれば直線近似処理が
終了する。

（９）直線近似処理が終了すればプロセッサ１０３は直
線近似されたオフセット曲線により囲まれた領域の重心
Ｗを求める。

尚、領域の重心Ｗは以下の処理により演算される。いま
、第６図ｔこ示す領域ＰＧの重心を求めるものとすれば
該領域ＰＧを複数の三角形ＴＲＩ〜ＴＲ３に分解し、各
三角形の重心　Ｗ　−Ｗ　と面積ＳＱ１〜ＳＱ３を演算
する。ついで、重心Ｗ、。

と重心Ｗ１□を結ぶ線分Ｗ１２Ｗ、、をＳＱＩ：５Ｑ２
（面積比）に分割するポイントＷ２１を求める。ただし
、ポイントＷ２１ば四辺形Ｐ、　Ｐ２Ｐ、　Ｐ４の重心
である。そしてポイントＷ２．を算出後、線分ｗ１．ｗ
２１を面積比（ＳＱ、＋５Ｑ２）　：　ＳＱ３に分割す
るポイントＷを求めれば、該ポインｌ−Ｗが領域ＰＧの
重心となる。

（１１以上により、領域の重心Ｗが求まれば、該重心Ｗ
が領域ＡＲの外部に存在するかどうかをチェックする。

尚、重心Ｗが領域の外部に存在するかどうかは時計方向
角度を正あるいは負としてΣＬＰ　　ＷＰ、＝ａ　　　
　　（９１を求め、 （ｉｌ　ａ　＝　Ｏの時重心は領域外部に存在するもの
とじ、 （ｉｉｌ　ａ　＝　２πの時重心は領域内部に存在する
ものとし、 Ｇ１１ｌ　Ｏ＜　ａ　＜　２πの時重心は領域境界線上
に存在すると判定する。

第７図（Ａ）は重心Ｗが領域外部に存在する例であり、
（９）式により得られる角度の総和ａは零と　゛なるこ
とが理解される。

（１１）重心Ｗが領域内部に存在する場合には重心Ｗと
領域の各頂点Ｐ、（ｉ＝１．２．　　・・７）をそれぞ
れ結ぶ各線分り、（ｉ＝１．２．　　・・７）が閉曲線
ＯＬｃと交差するかどうかをチェックする。尚、交差す
るかどうかは時計方向の角度を正あるいは負とした時、
角度ＬＰ、−，Ｗ　Ｐ、　（、ｉ　＝　１　、２　、　
　・・・ｎ）の符号をチェックし、すべて同一符号の場
合には全線分（Ｌ、〜Ｌ７）は閉曲線ＯＬＣと交差しな
いと判定し、符号が異なるものがあれば少なくとも１本
の線分が閉曲線と交差すると判定する。

第７図（Ｂ）は１つの線分が閉曲線ＯＬＣと交差する領
域形状例であり、角度Ｌｐ５ｗｐ６のみ時計方向角度と
なっている。そして、重心Ｗと頂点Ｐ６を結ぶ線分Ｌ６
が閉曲線ＯＬＣと交差している。

（ｌａ全線分Ｌ１〜Ｌ７が閉曲１０Ｌｃと交差しなけれ
ば（第１図（Ａ）参照）、各線分り、〜Ｌ７のうち最も
長い線分の線長ｌを求め、しかる後火式％式％ を満足する最大の整数ｎを求め、該整数ｎを分割数とす
る。

（１濁各線分Ｌ１〜Ｌ７をｎ分割する分割点Ｐ　、Ｐ　
、・・・・・・Ｐ４．； ＰＰ　　・・・・・・Ｐ４□； １２％　　　　２２ｊ ＰＰ　　　　・　・　・　・　・　・Ｐ　・＋３’　、
２３’　　　　　　　　　　　４３１ＰＰ　　・・・・
・・Ｐ４７； １７ｐ　　　２７’ の座標値を求め、ＲＡＭ１１１に記憶する。

（１４１各線分の分割点の座標値が求まれば、該各線分
の対応する分割点 Ｐ、ＰＰ　　・・・・・・・・・・・・・Ｐ・１１　　
　　＋２ｐ　　　１３’　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　１７１Ｐ、ＰＰ　　・・・・
・・・・・・・・・Ｐ・２１　　　２２’　　　２３’
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２７’Ｐ、ＰＰ　　　・・・・・・・・・・・・・Ｐ
　・４１　　　　４２’　　　　４３’　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４？
’を結んでなる複数の閉通路ＣＰＴＩ、ＣＰＴ２゜・・
・ＣＰＴ４を生成する。

（１５１間通路が生成されればプロセッサ１０３は該生
成された閉通路に沿って工具を移動させ、最後に閉曲線
（オフセット曲線）ＯＬＣに治って工具を移動させて領
域ＡＲの加工を行う。

すなわち、プロセッサ１０３はＲＡＭＩＩＩに記憶され
ている第１閉通路ＣＰＴＩの始点Ｐ１１の座標値を用い
て工具を初期位置から該始点Ｐ１１にアプローチさせる
ための数値データ（初期位置と始点２１１間のインクリ
メンタル値）を求め、該インクリメンタル値を用いて前
述の通路処理を実行する。そして、アプローチ完了後、
プロセッサは工具を第１閉通路ＣＰＴＩに沿ってポイン
トＰ１２迄切削送りで移動させ、以後順次工具を第１閉
通路ＣＰＴＩに沿ってＰ１２→Ｐ１３→・・・・・・→
ｐ　、　７４　ｐ１□と移動させて切削を行う。第１閉
通路に沿った切削が終了すればポイントＰ２１に工具を
切削送りでシフトさせ（Ｐ４．→　Ｐ２１）、以後同様
に第２閉通ＨｉＣＰＴ２、第３閉通路、・・・・に沿っ
た切削を行い、最後にＲＡＭＩＩＩに記憶されているオ
フセット曲線を特定するデータに従って工具を該オフセ
ット曲線に沿って移動させれば領域加工処理が終了する
。以後次のＮＣデータをＮＣテープから読み取って上記
処理を繰り返す。

尚、切削に際しては工具の移動順序がＣＰＴＩ→ＣＰＴ
２→・・・→ＣＰＴｎとなる場合について説明したが、
ＣＰＴｎ→・・・・・→ＣＰＴ２→ＣＰＴＩの順序で加
工してもよい。

（旧一方、重心が領域の外部に存在する場合、あるいは
重心と頂点を結ぶ線分が閉曲線ＯＬＣと交差する場合（
第１図（Ｂ）参照）には領域ＡＲを複数の領域に分割す
る。

すなわち、領域の２つの頂点を組にして全組に対して分
割適合度を評価関数を用いて演算する。

尚、この評価関数による分割適合度は２つの頂点Ｐ　、
２間の距離が小さい程大きくなり、又頂点Ｐ、、Ｐ、に
おける領域側の角度（領域側頂角という）が大きい程大
きくなり、更に前記各領域側頂角の２等分綿と直線Ｐｉ
Ｐｊのなす角度が小さい程大きくなるように予め特定さ
れている。たとえば、頂点Ｐ、、Ｐ、を組とする評価関
数　Ｆ（＋ｐ＋）は次式 ％式％ で表現される。ただし、Ｆ’　（ｉｔ　Ｊ）は第８図（
Ａ）を参照にして頂点Ｐ、、　Ｐ、間の距離を４、頂点
Ｐ。

における２等分綿Ｓ、と線分Ｐ、−，Ｐ、のなす角度を
０１（領域側頂角の１／２）　、２等分綿Ｓ、と線分Ｐ
、　Ｐ、のなす角度をθ、Ｊとすれば、（ｉｌθ１、≦
θ１で、かつ線分Ｐ、Ｐ、が閉曲線ＯＬＣと交差しない
時 Ｆ′（ｌ、」）＝ｃＯ８［（π／２）・（θ、４／θ、
）］／１　　　（ｕｌとなり、 （１１）θ１．〉θ、あるいは線分Ｐ、　Ｐ、が閉曲線
ＯＬＣと交差するとき ”　　（”ｌ　　Ｊ）　＝０ となる。

尚、θ１．〉θ１となる場合を第８図（Ｂ）に示してい
る。

（＋７１ステツプ（旧において全組の分割適合度が求ま
れば最大の分割適合度を有する組を求める。

尚、分割適合度が求まる毎にそれ迄の最大分割適合度と
の大小を判別し、大きい方を現在までのうちで最大の分
割適合度とみなし、以後順次同様の処理を行って最大の
分割適合度を有する組を求めてもよい。

（渇最大の分割適合度を有する組が得られれば該組の２
つの頂点Ｐ、、Ｐ、を結ぶ直線により領域ＡＲを２つの
領域に分割する。尚、前記評価関数による分割適合度は
第８図（Ａ）に示すようにくびれた部分Ｐ、、　Ｐ、を
組とする場合に最大となり、該くびれな部分で分割され
る。従って、第１図（Ｂ）に示す場合には、頂点Ｐ５．
Ｐ７の組で分割適合度が最大となる。すなわち、第１２
図（Ｂ）に示すように分割領域ＰＧ、、ＰＧ２の形状は
細長にならない。

（Ｉ喝Ｕ後分割領域ＰＧ、、ＰＣ２の各々に対してステ
ップ（１０１，（Ｉｔ）の処理を行って更に分割する必
要があるかどうかをチェックする。そして、分割する必
要があればステップ（旧以降の処理を繰り返す。

四領域の分割処理が終了すれば、プロセッサ１０３は各
領域ＰＧ、、ＰＣ２に基づいて工具通路を生成する。

以下、第９図を参照して工具通路生成処理を説明する。

領域ＰＧ、、ＰＧ２の重心ｗ４．ｗ２と、隣接する２つ
の領域の境界線Ｂ、　（＝Ｂ、）の中点Ｍ、　（＝Ｍｌ
）を演算する。尚、重心Ｗ、、Ｗ２と中点Ｍ１を順次結
んでなる曲線は基１ＢｓＬという。

（２１）シかる後、プロセッサ１０３は各領域ＰＧ、、
ＰＧ２毎に、重心と頂点を結ぶ線分（８１１〜ＳＬ６”
　２１〜５２４）のうち最大の長さを有する線分を求め
る。第９図の例では領域ＰＧ１については線分Ｓ１６が
最大炎になり、領域ＰＧ２については線分８２３が最大
炎になる。

（２２）ついで、プロセッサは最大線分Ｓ１６を等分割
してなる分割線分の長さが切り込みピッチＰ以下で、該
切り込みピッチに最も近い値となる分割数Ｎ１を求め、
ついで同様に最大線分Ｓ２３について分割数Ｎ２を求め
る。すなわち、プロセッサ１０３は各最大線分毎に分割
数Ｎ１（ｉ＝１，２゜・・）を求める。

しかる後、プロセッサ１０３は最大の分割数Ｍと、最大
の領域を求める。第９図の例ではＭ＝１０で最大の領域
はＰＣ，である。

（２３）ついで、プロセッサ１０３は最大の領域に隣接
する領域の分割数Ｎ１のうち最大の分割数ｍを求める。

第９図の例では隣接する領域はＰＧしかないから該領域
の分割数がｍとなり、ｍ　＝　４である。

（２４）ｍが求まれば、最大の領域ＰＧ１の重心Ｗ、と
頂点ｐ、、〜Ｐ１６を結ぶ線分Ｓ１．〜Ｓ、６をＭ等分
し、又該最大の領域ＰＧ、に隣接する領域ＰＧ２の重心
Ｗ２と頂点Ｐ２１〜Ｐ２４を結ぶ線分３２１〜Ｓ２４を
それぞれｍ等分し、並びに欅界線　Ｂ、　（−Ｂ、）の
中点Ｍ、　（＝Ｍ、）と該境界線の２つの端点Ｐ１４゜
Ｐ１６とを結ぶ中線Ｂ、、、Ｂ、２をそれぞれｍ等分す
る。

（２５）各分割点が求まればプロセッサ１．０３１よ最
大の領域ＰＧ、の重心Ｗ１と頂点Ｐ１１〜Ｐ１６を結ぶ
線分８１１〜Ｓ１６のうち重心側の対応する分割点Ｑ、
、−Ｑ、６→Ｑ　、５ｎ　Ｑ、４→Ｑ、３−Ｑ、２（ｉ
　＝　１　。

２、・・・・５）を順次結んでなる（　Ｍ　−ｍ　）個
の閉通路ＬＰ、〜ＬＰ５（第９図（Ｂ）参照）を生成す
る。

（２６）Ｌ、かる後、プロセッサは最大の領域ＰＧ。

の重心Ｗ１と中点Ｍ１を結ぶ線分Ｗ、Ｍ、をＭ等分し中
点側より数えてｍ番目の分割点に、’（＝に、）を求め
る（第９図（Ａ）参照）。

（２７）分割点に、が求まれば、プロセッサはＫ。

点と前記中点Ｍ、により２分される境界線Ｂユの２つの
端点Ｐ１４”　Ｉｓとを結ぶ２つの線分ＢＬ、。

ＢＬ２をそれぞれｍ等分する分割点ｑ１□〜ｑ１３゜ｑ
２１〜ｑ２３を求める。

（２８）シかる後、プロセッサ１０３は各領域の重心と
頂点を結ぶ線分Ｓ１、（８１１〜Ｓ１６　Ｐ　Ｓ２１〜
５２４）と、Ｋ、（＝に、）点と端点Ｐ１４”　Ｉｓを
結ぶ２本の線分ＢＬ２．ＢＬ、と、各中線Ｂ、、　Ｂ２
のそれぞれ対応する分割点を順次結んでｍ個の閉通路Ｃ
Ｐ０〜ＣＰ３（第９図（Ｂ）参照）を生成する。

たｔ！Ｌ、閉通路ＣＰ　は Ｑ、、−＊　Ｑ、、−１−Ｑ、５−ｈＫ　、−＋Ｍ、−
＋Ｗ２−Ｍ　、−ｈＫ　、−ｓＱ、４−＊Ｑ６．−１−
Ｑ６２−ｂ　Ｑ、。

となる。また、ＣＰ、は Ｑ７．−ｂＱ、、−Ｑ７５−１１　ｑ　、、−ｂｍ、、
−Ｒ、、＝Ｒ、、−ｂ　Ｒ，２−＋ｆｌ　、、−ｂｍ２
．−ｑ　２゜−＋Ｑ７．−ｂＱ７３−＊Ｑ７□−Ｑ７゜
となり、又、閉通路ＣＰ２は Ｑ８Ｌ＝Ｑ８６−１−Ｑ８５−＋　ｑ　、、、−ｂｍ　
、２−＋　Ｒ，，４−１−Ｒ２３−４Ｒ２□−＋　Ｒ２
，−ｂｍ２２−ｍ　ｑ　２□−４Ｑ、、−＋Ｑ、３−Ｑ
８゜−Ｑ８１となり、以下同様に閉通路ＣＰ３が生成さ
れろ。

（２９）以上により各閉通路ＬＰ、〜ＬＰ５及び閉通路
Ｃ，Ｐ０〜ＣＰ３が求まれば、プロセッサ１０３は （ａｌまず、ｗ、へ工具を移動させ、 ［ｂ）ついで、閉通路ＬＰ　−ＬＰ　−ＬＰ　−ＬＰ→
ＬＰ５→ＣＰ。−＋ＣＰｌ−＋ＣＰ２→ＣＰ３にＧって
工具を移動させ、 （ｃｌ最後にオフセット曲線ＯＦＣに沿って工具を移動
させれば領域ＡＲの加工が終了する。

従って、プロセッサ１０３は上記処理よりＲＡＭＩＩＩ
に記憶されている基線Ｂ　Ｓ　Ｌの始点Ｗ、の座標値を
用いて、工具を初期位置から該始点Ｗ工にアプローチさ
せるための数値データ（初期位置と始点Ｗ１間のインク
リメンタル値）を求め、該インクリメンタル値を用いて
通常の通路制御を実行する。

そして、アプローチ完了後プロセッサ１０３は工具をポ
イントＱ１．に移動させた後筒１の閉通路ＬＰ、に沿っ
て切削送りで移動させ、以後同様に順次工具をＬＰ２、
ＬＰ３．−−・ＬＰＳ、ＣＰｏ。

ｃｐ　　、　ｃｐ　　、　　・・ＣＰ３に沿って移動さ
せて切削を行う。

そして、最後にＲＡＭＩＩＩに記憶されているオフセッ
ト曲線ＯＦＣを特定するデータに従って工具をオフセッ
ト曲線ＯＦＣに沿って移動させれば領域加工処理が終了
する。以後、次のＮＣデータをＮＣテープから読み取り
上記処理を繰り返す。

尚、切削に際して工具の移動順序が、　ＬＰ　→ＬＰ　
　・・・ＬＰ　→ＣＰ　→ＣＰ→ＣＰ→ＣＰの場合にっ
て説明したがその逆であってもよい。

又、本発明は実施例に限定されるものではなく、上記方
法により領域加工のための工具通路データを含むＮＣテ
ープ（ＮＣデータ）を生成し、該ＮＣデータをＮＣ装置
に入力して領域加工するように構成することもできろ。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、蜘の巣状の領域加工方法において
、閉曲線で囲まれた領域を１分割すべきかどうかを判別
し、領域を分割する必要がある場合には予め設定してあ
る分割の適合度を示す評価関数を用いて２つの頂点を組
にして各組の分割の適合度を求め、適合度が最も高い２
つの頂点間を結ぶ直線で領域を分割し、分割された各領
域について前記分割の必要性の判断、分割が必要な場合
における前記評価関数を用いた分割処理を分割の必要性
がなくなる迄繰り返し、分割領域に基づいて工具通路を
決定して領域加工するように構成したから、領域分割に
際して可能な限り細長の領域が生じないようにでき、従
って無駄な工具の動きが少くなって加工効率を向上する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の領域加工方法の概略説明図、第２図は
本発明の実施例ブロック図、 第３図は本発明の領域加工方法の処理の流れ図、第４図
はオフセット曲線の算出説明図、第５図は円弧部分を、
直線近似する方法の説明図、第６図は重心算出法説明図
、 第７図（Ａ）は重心が領域外部に存在する場合の領域形
状例、 第７図（Ｂ）は重心と頂点を結ぶ線分が閉曲線と交差す
る場合の形状例、 第８図は領域分割の説明図、 第９図は領域を複数の領域に分割する場合の領域加工方
法説明図、 第１０図は従来の領域加工方法説明図、第１１図はアッ
パカット法及びダウンカット法の説明図、 第１２図は既に提案されている蜘の巣状領域加工方法説
明図である。 ＯＬＣ・・閉曲線、 Ａ、　Ｒ・・閉曲線で囲まれた領域、 Ｗ・・領域の重心、 Ｐ１〜Ｐ７・・領域の頂点、 Ｐ、、Ｑ、、Ｒ，・・分割点、 Ｌ１〜Ｌ７・・線分、 ＰＧ、〜ＰＧ２・・分割領域、 Ｗ□〜Ｗ２・・各分割領域の重心である。 特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹′多１　ｔＢ
　（Ａン 箋＋ｔ　ｔＢ　（Ａ） ムｑ 二乱

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）閉曲線で囲まれた領域内部を加工する領域加工方
   法において、 該閉曲線で囲まれた領域を分割すべきかどうかを判別す
   るステップ、 領域を分割する必要がある場合には予め設定してある分
   割の適合度を示す評価関数を用いて２つの頂点を１組と
   し各組の分割の適合度を求めるステップ、 適合度が最も高い組の２つの頂点間を結ぶ直線で領域を
   分割するステップ、 分割された各領域について前記分割の必要性の判断、分
   割が必要な場合における前記評価関数を用いた分割処理
   を分割の必要性がなくなる迄繰り返すステップ、 分割領域に基づいて工具通路を決定し、該工具通路に沿
   って工具を移動させて領域加工するステップを有するこ
   とを特徴とする領域加工方法。
2. （２）前記工具通路決定のステップは各分割領域毎に切
   り込みピッチが最大となるように分割数を求めると共に
   、各分割領域の重心と頂点を結ぶ線分を該分割領域に応
   じた分割数で分割するステップ、 各分割領域における対応する分割点を順次結んでなる工
   具通路を生成するステップを有することを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の領域加工方法。 （２）前記評価関数による適合度は２つの頂点Ｐ＿ｉ、
   Ｐ＿ｊ間の距離ｌが小さい程大きくなり、又頂点Ｐ＿ｉ
   、Ｐ＿ｊにおける領域側の角度が大きい程大きくなり、
   更に前記各角度の２等分綿と直線Ｐ＿ｉＰ＿ｊのなす角
   度が小さい程大きくなるように該評価関数を決定するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の領域加
   工方法。
3. （３）重心が領域の外部に存在する時、あるいは重心が
   領域内部に存在する場合であって重心と頂点を結ぶ線分
   が閉曲線と交差する時領域の分割が必要であると判定す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の領
   域加工方法。