WO2021140876A1 - ワークの加工方法及びワークの加工装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a work processing method and a work processing device.
- the NC program is used to position a ball end mill (a tool with a hemispherical tip, hereinafter simply referred to as a "tool") with respect to a work (material to be machined), and rotate the tool to make a work.
- a work processing device for performing cutting is adopted.
- the tool is chucked and fixed to a tool holding portion such as a spindle, positioned with respect to the work, and then cutting is performed. For this reason, misalignment may occur when the tool is fixed to the tool holding portion due to poor chucking or the like.
- the tool may have an initial shape error. In such a case, it becomes impossible to move the tool to an accurate cutting position with respect to the work, and there arises a problem that high-precision cutting cannot be performed.
- Patent Document 1 discloses that when a work is machined using a tool, the position of the tool (end mill) is corrected in consideration of deterioration of the tool due to wear. That is, in Patent Document 1, the shape error is calculated by scanning the tool shape that changes as the machining of the workpiece by the tool progresses with a laser, and the correction amount of the tool position is calculated based on the calculated shape error. It is disclosed that the error of the cutting surface is prevented by correcting the position.
- Patent Document 1 the technique disclosed in Patent Document 1 is to correct deterioration due to wear of the tool, and does not correct the shape error or positioning error of the tool. Further, in Patent Document 1, although it is mentioned that the tool corrects an error when the work is machined by contacting one point of the work, when the tool is contacted with a plurality of points (for example, two points) and machined. No mention is made of correcting the error.
- JP-A-63-233403 JP S63-233403A
- the machining apparatus of Patent Document 1 has a problem that the error of the tool (end mill) cannot be corrected with high accuracy when the machining points of the work by the tool (end mill) are a plurality of points.
- the present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to increase the height of the work even when the work is machined at a plurality of points by a tool (ball end mill). It is an object of the present invention to provide a work processing method capable of processing with high accuracy and a work processing apparatus.
- the work processing method according to the present invention is a processing method for processing a work into a desired shape, in which the lower end has a hemispherical shape and the work is rotated about a rotation axis. Detects the misalignment between the actual contour line, which is the contour line of the end mill, and the ideal contour line, which is the contour line of the end mill having an ideal shape, when the end mill for cutting is held by the tool holding portion.
- the step, the step of calculating the correction value for correcting the positional deviation between the ideal contour line and the actual contour line in a plurality of angular directions with respect to the center of the hemispherical shape, and the processing point by the end mill are From one-point machining of the first machining point on the first machining surface of the work to two-point machining of the first machining point and the second machining point on the second machining surface different from the first machining surface.
- a first distance effect coefficient indicating the magnitude of the influence of the misalignment when machining the second machining point according to the distance between the end mill and the second machining point when shifting to.
- the step of calculating the above and the one-point machining by the end mill corrects the positional deviation of the first machining point based on the correction value, and shifts from the one-point machining to the two-point machining, the end mill and the above
- the step of correcting the misalignment based on the correction value at the first machining point and the first distance effect coefficient To be equipped.
- the work processing device is a processing device for processing a work into a desired shape, and is an end mill for cutting the work by rotating around a rotation axis with a hemispherical lower end.
- the tool holding portion for holding the end mill, the actual contour line which is the contour line of the end mill when the end mill is held by the tool holding portion, and the contour line of the end mill having an ideal shape.
- the misalignment detection unit for detecting the misalignment with a certain ideal contour line and the misalignment detection unit for detecting the misalignment between the ideal contour line and the actual contour line in a plurality of angular directions with reference to the center of the hemispherical shape are corrected.
- the correction value is calculated, and based on the calculated correction value, the misalignment correction unit for correcting the misalignment of the end mill and the machining point by the end mill are the first on the first machining surface of the work.
- the end mill and the first machining surface are used.
- the distance effect coefficient calculation unit for calculating the first distance effect coefficient indicating the magnitude of the influence of the misalignment when processing the second processing point according to the distance between the two processing points. To be equipped.
- the misalignment correction unit corrects the misalignment of the first machining point based on the correction value at the time of the one-point machining by the end mill, and when shifting from the one-point machining to the two-point machining, the misalignment correction unit and the end mill When the distance between the second machining point and the second machining point approaches within a predetermined distance, the misalignment is corrected based on the correction value at the first machining point and the first distance effect coefficient.
- FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a work processing apparatus according to an embodiment.
- FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a work is machined by a tool (ball end mill).
- FIG. 3A is an explanatory diagram showing a contour error with the actual contour line with respect to the ideal contour line of the stationary tool
- FIG. 3B is an actual contour line and the ideal contour when the actual tool is rotated. It is explanatory drawing which shows the contour error with line.
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing the contour error for each angle generated in the tool.
- FIG. 5 is an explanatory view showing how the tool moves along the machining path of the work.
- FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a work processing apparatus according to an embodiment.
- FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a work is machined by a tool (ball end mill).
- FIG. 3A is an explanatory diagram showing a contour error with the actual
- FIG. 6 is a diagram showing an equation for the coordinates of the machining position by the tool, and shows the coordinates of the machining position not corrected by the contour error.
- FIG. 7 is a diagram showing an equation for the coordinates of the machining position by the tool, and shows the coordinates of the machining position after correction due to the contour error.
- FIG. 8 is an explanatory view showing the machining position of the workpiece by the tool when shifting from one-point machining to two-point machining, and FIG. 8A shows how the tool approaches the machining point Tt1.
- b) shows the state of biting that occurs when the tool reaches the machining point Tt1
- FIG. 8 (c) shows the state of correction for avoiding biting
- FIG. 8 (d) shows the state of concrete correction. Is shown.
- FIG. 9 (a) and 9 (b) are diagrams showing the position coordinates of the tool when the correction shown in FIG. 8 (d) is performed.
- 10 (a) and 10 (c) are explanatory views showing the machining points of the work when the tool has a contour error.
- 11 (a) and 11 (b) are explanatory views showing a machining position by the tool when the actual contour line of the tool protrudes from the ideal contour line.
- FIG. 12 shows a state of machining when the actual contour line and the ideal contour line of the tool match, when the actual contour line is smaller than the ideal contour line, and when the actual contour line is larger than the ideal contour line. It is explanatory drawing which shows.
- FIG. 12 shows a state of machining when the actual contour line and the ideal contour line of the tool match, when the actual contour line is smaller than the ideal contour line, and when the actual contour line is larger than the ideal contour line. It is explanatory drawing which shows.
- FIG. 13 is a graph showing the relationship between the ideal value of the distance between the tool and the workpiece and the actual numerical value.
- Sb is the ideal actual contour line.
- Sc indicates when the actual contour line is larger than the ideal contour line.
- FIG. 14 is a graph obtained by correcting each of the graphs Sa, Sb, and Sc shown in FIG. 13 using the distance effect coefficient.
- FIG. 15 is a graph showing the relationship between the distance Da from the processing point and the distance effect coefficient Ed.
- FIG. 16 is a graph showing a comparison between the graphs shown in FIGS. 14 and 15.
- FIG. 17 is an explanatory view showing the positional relationship between the tool and the work when the machining point by the tool shifts from the first machining surface M1 to the second machining surface M2.
- FIG. 18 is a diagram showing an equation of coordinates in which the machining position of the tool is corrected by using the distance effect coefficient.
- FIG. 19 is a diagram showing an equation in which a specific numerical value of the distance effect coefficient is substituted into the equation shown in FIG.
- FIG. 20 is a flowchart showing a processing procedure for correcting an NC program of the work processing apparatus according to the first embodiment.
- FIG. 21 is an explanatory diagram showing a state when the contour error of the tool is set in units smaller than 1 °.
- FIG. 22 (a) and 22 (c) are explanatory views showing a machined surface for performing three-point machining of three faces existing in the work.
- FIG. 23 (a) is an explanatory view showing a plane S including the normal of the first machined surface and the normal of the second machined surface among the three surfaces shown in FIG. 22 (c).
- 23 (b) is an explanatory view showing how the tool is corrected by the movement vector on the plane S.
- 24 (a) and 24 (b) are explanatory views showing the deviation between the tool and the third machined surface when the tool is corrected by the movement vector.
- FIG. 25 is an explanatory diagram showing a vector for correcting the deviation shown in FIG. 24 (b).
- 26 (a) and 26 (b) are explanatory views showing a correction vector VcA3 when the tool bites into the third machined surface due to the contour error of the tool.
- 27 (a) and 27 (b) are explanatory views showing a method of calculating a correction vector perpendicular to the plane S.
- 28 (a)-28 (c) are explanatory views showing a correction when the tool bites into the third machined surface.
- FIG. 29 is a diagram showing an equation of a correction vector for eliminating the bite into the third machined surface caused by the correction process of the first machined surface and the second machined surface.
- FIG. 30 is a diagram showing an equation of the correction vector of the third machined surface.
- FIG. 31 is a diagram showing an equation in which some of the terms shown in the equation (12) of FIG. 30 are expanded.
- FIG. 32 is a diagram showing an equation obtained by expanding a part of the terms shown in the equation (13) of FIG. 31.
- FIG. 33 is a diagram showing an equation obtained by expanding the X, Y, and Z coordinates of the final correction vector.
- FIG. 34 is a diagram showing an equation summarizing the final correction vector.
- FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a configuration of a work processing device 1 (hereinafter, simply abbreviated as “processing device 1”) in which the processing method according to the first embodiment is adopted.
- the processing apparatus 1 has a bed 19 as a base, a table 21 provided on the upper surface of the bed 19, and a front view arranged so as to straddle the bed 19 from a side portion of the bed 19.
- a column 23 having an inverted U shape and a spindle support 25 arranged near the center of the upper part of the column 23 are provided.
- one direction set on the upper surface of the bed 19 is the X-axis direction (front-back direction), and the direction orthogonal to the X-axis direction on the upper surface of the bed 19 is the Y-axis direction (horizontal direction).
- the direction orthogonal to the direction is defined as the Z-axis direction.
- the X-axis, Y-axis, and Z-axis are Cartesian coordinate systems.
- the table 21 includes a work holding unit 7.
- the work holding portion 7 fixes the work 5 to be machined by the processing device 1.
- the table 21 is supported by the bed 19 via a linear guide bearing (not shown), and can be moved in the X-axis direction with respect to the bed 19 by an actuator (not shown) such as a linear motor. That is, by controlling the table 21, the work 5 can be positioned at a desired position on the X-axis on the bed 19.
- Column 23 is integrally formed with bed 19.
- a spindle support 25 having a housing shape is provided near the center of the upper part of the column 23.
- a spindle housing 27 is provided on the lower surface of the spindle support 25.
- a spindle 29 for fixing and rotating a ball end mill 3 (end mill, hereinafter abbreviated as "tool") whose lower end is formed in a hemispherical shape is provided at an appropriate position on the lower surface of the spindle housing 27.
- the spindle 29 is provided with a tool holding portion 9, and the tool 3 can be attached to and detached from the tool holding portion 9. That is, it is possible to attach a desired tool depending on the mode in which the work 5 is machined.
- the tool 3 is positioned at a desired position on the spindle 29 in the Z-axis direction. Further, the spindle 29 is movable in the Z-axis direction. Therefore, by controlling the spindle 29, the position of the tool 3 in the Z-axis direction can be positioned.
- the spindle housing 27 is supported by the spindle support 25 via a linear guide bearing (not shown). Therefore, the tool 3 can be moved in the Y-axis direction by an actuator (not shown) such as a linear motor. That is, by controlling the spindle housing 27, the tool 3 can be positioned at a desired position on the Y-axis.
- FIG. 2 is an explanatory view showing how the tool 3 is in contact with the work 5 during cutting.
- the tool 3 has a shape in which the side view when rotated is line-symmetrical with the center line C1 (center axis) as the rotation axis.
- the tool 3 is provided with a cutting edge portion (not shown) on the outer periphery of the tip portion 17, and the work 5 can be cut by the cutting edge portion.
- the center of the hemispherical shape of the end mill 3 is defined as C2.
- the upper end (upper end in FIG. 2) of the tool 3 is chucked and fixed to the tool holding portion 9. Then, the tool 3 held by the tool holding portion 9 rotates around the center line C1 in the Z-axis direction to cut the work 5 at the cutting edge portion.
- the processing apparatus 1 includes a control unit 13 that comprehensively controls the entire processing apparatus 1 including the table 21, the spindle housing 27, and the movement control of the spindle 29.
- the control unit 13 includes a misalignment detection unit 131 and a memory 14 for storing various types of data.
- the control unit 13 controls the movement of the table 21 to which the work 5 is fixed and the spindle 29 to which the tool 3 is fixed based on the NC program. It also controls the rotation of the tool 3. Further, the control unit 13 can be configured as an integrated computer including, for example, a central processing unit (CPU) and storage means such as a RAM, a ROM, and a hard disk.
- CPU central processing unit
- storage means such as a RAM, a ROM, and a hard disk.
- the NC program is set by CAM39 based on the CAD data 37 of the work 5.
- the machining path 41 when moving the tool 3 relative to the work 5 and the three-dimensional coordinates of the machining path 41 are set.
- the NC program set by the CAM 39 is transmitted to the computer 33.
- the processing device 1 includes a tool shape measuring device 31 for measuring the shape of the tool 3.
- the tool shape measuring device 31 is, for example, a laser measuring device, and can measure the shape of the tool 3 by irradiating the laser from the side surface direction of the tool 3 and receiving the irradiated laser.
- the misalignment detection unit 131 calculates the contour line of the tool 3 (this is referred to as “actual contour line P3”) based on the shape of the tool 3 measured by the tool shape measuring device 31.
- the misalignment detection unit 131 has an actual contour line which is the contour line of the tool 3 when the tool 3 is held by the tool holding portion 9 and an ideal contour line which is the contour line of the tool 3 having an ideal shape (the ideal contour line). This is called "ideal contour line P1") and the positional deviation is detected. Specifically, the correction value of the contour error for correcting the positional deviation between the ideal contour line P1 and the actual contour line P3 in a plurality of angular directions with respect to the center of the hemispherical shape of the tip portion of the tool 3 is calculated. The calculated correction value is stored in the memory 14.
- the computer 33 has a calculation unit 33a.
- the calculation unit 33a performs a process of correcting the machining path 41 included in the NC program when the work 5 is machined by the tool 3. That is, the calculation unit 33a of the computer 33 acquires the NC program including the machining path 41 from the CAM 39, and further corrects the three-dimensional coordinates of the machining path 41 by the correction value calculated by the processing described later.
- the calculation unit 33a of the computer 33 corrects the NC program based on the correction value. Then, the work 5 is cut by the tool 3 according to the corrected machining path 43. More specifically, the calculation unit 33a includes a misalignment correction unit 331, a distance effect coefficient calculation unit 332, and a storage unit 333.
- the machining point by the tool 3 is different from the one-point machining of the first machining point on the first machining surface of the work 5 to the first machining point and the first machining surface.
- the displacement when machining the second machining point depends on the distance between the tool 3 and the second machining point.
- the distance effect coefficient calculation unit 332 stores the calculated distance effect coefficient in the storage unit 333.
- the misalignment correction unit 331 corrects the NC program based on the correction value of the contour error stored in the memory 14 of the control unit 13 and the distance effect coefficient stored in the storage unit 333 of the calculation unit 33a.
- the misalignment correction unit 331 corrects the misalignment of the first machining point based on the correction value of the contour error at the time of one-point machining with the tool 3, and when shifting from the one-point machining to the two-point machining, the tool 3 and the second When the distance to the machining point is within a predetermined distance, the misalignment is corrected based on the correction value of the contour error at the first machining point and the distance effect coefficient. In this way, the NC program is corrected according to the correction value of the contour error and the distance coefficient.
- FIG. 3 (a) and 3 (b) are explanatory views showing the outer shape of the tool 3.
- the curve shown by the broken line (reference numeral P1) is the outer shape of the tool 3 having an ideal stationary shape
- the curve shown by the solid line (reference numeral P2) is the outer shape of the tool 3 having a stationary shape error.
- the outer shape of the tool 3 having an ideal shape is defined as the ideal contour line P1
- the outer shape of the end mill having a shape error is defined as the contour line P2.
- the contour line P2 is positioned slightly to the right of the center line C1 with respect to the ideal contour line P1.
- the amount of deviation between the ideal contour line P1 and the contour line P2 is exaggerated.
- the curve (reference numeral P1) shown by the broken line in FIG. 3B shows the contour line (corresponding to P1 in FIG. 3A) when the tool 3 having an ideal shape is rotated by the center line C1.
- the curve (reference numeral P3) shown by the solid line shows the contour line (this is referred to as the solid contour line P3) when the tool 3 having a shape error is rotated by the center line C1. Since the contour line P2 shown in FIG. 3A is biased with respect to the ideal contour line P1, the radius of the actual contour line P3 is larger than that of the ideal contour line P1. Further, FIG. 3B is an example, and the actual contour line P3 may be smaller than the ideal contour line P1.
- the contour error which is the difference between the ideal contour line P1 and the actual contour line P3 is calculated, and the calculated contour error data is stored in the memory 14 shown in FIG. 1 as a correction value.
- This process is performed by the misalignment detection unit 131 shown in FIG.
- the method of calculating the contour error will be described.
- contour error of the tool 3 is a 1/4 arc (that is, an angle) of the tip 17 as shown in FIG. Is in the range of 90 °).
- the difference between the arc of the ideal contour line P1 (arc of 1/4 circle) and the arc of the actual contour line P3 (arc of 1/4 circle) is calculated around the center line C1 of the ideal contour line P1. Calculated as contour error. Then, this contour error is stored in the memory 14 shown in FIG.
- the shape of the tool 3 is measured using the tool shape measuring device 31 (see FIG. 1).
- the tool shape measuring device 31 see FIG. 1.
- a laser measuring device is used as the tool shape measuring device 31.
- the laser measuring instrument irradiates a laser from the side surface direction of the tool 3 and measures the shape of the tool 3 by receiving the irradiated laser.
- the contour line P2 of the tool 3 can be obtained as shown in FIG. 3A, and the actual contour line P3 shown in FIG. 3B can be obtained.
- the ideal contour line P1 can be read from the memory 14 of the control unit 13.
- the correction of the position of the tool 3 is performed based on the unit normal vector V1 at the machining point T1 (see FIG. 2, the details will be described later) machined by the tool 3 and the contour error between the tool 3.
- the three-dimensional position of the tool 3 can be corrected in at least one of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction.
- the directions of the X-axis, Y-axis, and Z-axis are determined by the unit normal vector V1.
- FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the angle of the arc of the tool 3 (0 ° to 90 °) and the correction value for correcting the contour error.
- FIG. 4 shows an ideal contour line P1 and an actual contour line P3 in the arc of the tool 3.
- the vertical direction is an angle of 0 °
- the horizontal direction is an angle of 90 °.
- the actual contour line P3 projects outward from the ideal contour line P1 in the range of 0 ° to 45 ° with respect to the center line C1 of the arc, and 45 ° to 90 °.
- the actual contour line P3 shows a shape that is recessed from the ideal contour line P1.
- intersection angle between the center line C1 and the straight line L10 is 10 °.
- intersection angle between the center line C1 and the straight line L20 to L90 is 20 ° to 90 °. That is, the direction parallel to the center line C1 is 0 °, the direction orthogonal to the center line C1 is 90 °, and a plurality of straight lines are set for each angle direction of an angle of 10 °.
- the intersection of the straight line L00 and the ideal contour line P1 is defined as the intersection Q00a.
- the intersections of the straight lines L10, L20, ..., L90 and the ideal contour line P1 are the intersections Q10a, Q20a, ..., Q90a, respectively.
- the intersections of the straight lines L00, L10, L20, ..., L90 and the actual contour line P3 are the intersections Q00b, Q10b, Q20b, ..., Q90b, respectively. Therefore, since the distance (that is, the difference) between the two intersections on each straight line is the contour error, this numerical value is set as the “correction value”. For example, in the straight line L10, "Q10b-Q10a" is set as a correction value.
- FIG. 4 in order to avoid complication, an example of calculating a correction value on straight lines L00, L10, ..., L90 at an angle of 10 ° is shown, but in reality, an angle with a finer interval (for example, for example) is shown. Set the correction value every 1 °). Therefore, the correction values for each 1 ° angle interval are stored in the memory 14 as reference numerals # 500, # 501, # 502, ..., # 589, # 590.
- straight lines L00 to L90 are drawn from the center line C1 of the ideal contour line P1 shown in FIG. 4 at every 1 ° angle, and a correction value is calculated on each straight line.
- the calculated correction values are stored in the memory 14 as reference codes # 500, # 501, # 502, ..., # 589, # 590. Then, the three-dimensional coordinates of the NC program are corrected using the reference codes # 500 to 590 calculated by this correction process.
- FIG. 5 is an explanatory view showing how the tool 3 moves according to the machining path when the work 5 is machined by the tool 3.
- the point where the tool 3 comes into contact with the work 5 is the work point T1 of the work 5.
- the unit normal vector (this is referred to as V1) at the processing point T1 is calculated.
- This process is executed, for example, by the arithmetic unit 33a (see FIG. 1) of the computer 33.
- the three-dimensional coordinates of the machining point T1 can be obtained from the NC program, or by actually moving this tool according to the machining path when an ideal tool (ball end mill) is installed. it can.
- the tool 3 moves with respect to the work 5 in at least one of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. That is, the three-dimensional position of the machining point T1 changes as the cutting process progresses.
- the surface of the work 5 centered on the processing point T1 is a flat surface or a curved surface. However, if limited to an extremely small region, this region can be regarded as a plane even if it is a curved surface.
- the unit normal vector V1 is a vector orthogonal to the above-mentioned minute region (plane), and has components in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. Further, the scalar quantity of the unit normal vector V1 is, of course, "1". In other words, the square root (root) of the unit normal vector V1 is "1" when the numerical values that are the components in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions are squared and added.
- the correction values (difference between the ideal contour line P1 and the actual contour line P3) stored as the above-mentioned reference codes # 500, # 501, ..., # 589, and # 590 are set for each.
- the unit normal vector V1 is vector-decomposed into the components in the three-dimensional directions of the X-axis, the Y-axis, and the Z-axis, and the amount of deviation in each direction is calculated.
- FIG. 6 shows the three-dimensional coordinates when the position for cutting by the tool 3 moves in the order of the machining points f51, f52, f53, f54, and f55. These three-dimensional coordinates indicate the coordinates when the tool 3 has an ideal shape. That is, it shows the three-dimensional coordinates of the machining path initially set in the NC program.
- the three-dimensional coordinates of the machining path are corrected based on the unit normal vector V1 and each reference code described above. Specifically, the coordinates of the processing points f51, f52, f53, f54, and f55 shown in FIG. 6 are corrected to the coordinates of the processing points f61, f62, f63, f64, and f65 shown in FIG. That is, the calculation formula shown in FIG. 7 is stored in the memory 14, and the coordinates of the processing point T1 are corrected by this calculation formula.
- the coordinates when the actual contour line P3 is deviated from the ideal contour line P1 are corrected to the processing point f61 shown in FIG. 7.
- the correction value stored as the reference code # 564 is read out from the memory 14, and the correction value is further decomposed in each of the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on the above-mentioned unit normal vector. , Calculate the correction value in each axial direction. Then, the three-dimensional coordinates of the processing point f51 before the correction are corrected by this correction value, and the three-dimensional coordinates of the processing point f61 shown in FIG. 7 are calculated.
- the correction value of the X coordinate [ ⁇ 0.89101 ⁇ # 564] in the formula shown in “f61” of FIG. 7 is the correction value set as the reference code # 564 of the unit normal vector V1. It is a numerical value multiplied by " ⁇ 0.89101” which is a component in the X-axis direction.
- the correction value of the Y coordinate [0.11528 ⁇ # 564] is a component of the unit normal vector V1 in the Y-axis direction to the correction value set as the reference code # 564, which is “0.11528”. It is a numerical value multiplied by.
- the correction value of the Z coordinate [-0.4391 ⁇ # 564] is a component in the Z-axis direction of the unit normal vector V1 to the correction value set as the reference code # 564, which is “ ⁇ 0.4391”. It is a numerical value multiplied by.
- the three-dimensional coordinates shown at the processing point f61 in FIG. 7 are coordinates that reflect the correction value based on the contour error.
- the influence of this contour error is affected. It is possible to avoid it and carry out high-precision cutting. That is, by correcting the three-dimensional coordinates of the machining point f51 shown in FIG. 6 to the three-dimensional coordinates of the machining point f61 shown in FIG. 7, the desired portion of the tool 3 is set with respect to the machining point in the work 5. It is possible to cut the work 5 in contact with each other.
- the line shown by the alternate long and short dash line in FIG. 8A shows the contour line of the tool 3 having an ideal shape with no contour error.
- the solid line shown in FIG. 8A shows the contour line of the tool 3 having a contour error.
- the lower end of the tool 3 having a contour error is corrected so as to be in contact with the machining point.
- the tool 3 comes into contact with the contact point Tt2 on the slope of the work 5, and a bite 45 is further generated. If cutting is performed in this state, the work 5 will be cut too much.
- the position of the tool 3 is corrected as shown in FIG. 8 (c). Specifically, as shown in FIG. 8D, it exists in the plane defined by the unit normal vector of the machining point Tt1 and the contact point Tt2, and is orthogonal to the unit normal vector VB of the machining point Tt1.
- the vector VA is calculated, and this vector VA is used as an avoidance vector. Then, by correcting the machining position by the tool 3 with this avoidance vector VA, the bite 45 into the contact point Tt2 is avoided.
- the bite 45 can be avoided by performing the correction to release the avoidance amount VA in the direction orthogonal to the normal of the processing point Tt1.
- the avoidance amount VA can be calculated by (correction amount VB ⁇ tan ⁇ at the processing point Tt1). “ ⁇ ” is the intersection angle between the normal of the machining point Tt1 and the plane in contact with the contact point Tt2 (the plane including the machining point Tt1 and orthogonal to the normal of the contact point Tt2).
- the coordinates of the tool 3 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are represented by the sum of those shown in (1) and (2) of FIG. 9 (a).
- the coordinate value of the tool 3 in the X direction is represented by the coordinate value (calculation formula) f111 of FIG. 9B. “0.123” in the coordinate value f111 is the coordinate value in the X-axis direction of the tool 3 before the correction (when there is no correction of the contour error).
- the reference code "# 513" shown in the "machining point Tt1 correction amount” is the contour error (scalar amount) at the machining point Tt1 of the tool 3 as described with reference to FIG. This is the correction value.
- “0.216” at the coordinate value f111 is an X-direction component of the unit normal vector at the processing point Tt1.
- the reference code "# 513" shown in the "machining point Tt1 avoidance amount” is a correction value of the contour error (scalar amount) at the machining point Tt1 of the tool 3 as described with reference to FIG. ..
- “ ⁇ 0.816” at the coordinate value f111 is an X-direction component of the avoidance vector (unit vector) at the processing point Tt1.
- “0.613” in the coordinate value f111 is the value of tan ⁇ described above. The same applies to the components in the Y-axis direction and the Z-axis direction.
- FIG. 10A and 10 (c) show the operation of the tool 3 when the first machining point T1 of the work 5 is machined by the tool 3 and then the process shifts to the machining of the second machining point T2. It is explanatory drawing.
- FIG. 10A shows that the tool 3 is machining the first machining point T1
- FIG. 10B shows that the tool 3 is machining both the first machining point T1 and the second machining point T2. It shows the state of processing, that is, the state of two-point processing.
- a contour error has occurred in the tool 3, and for example, as shown in FIG. 10 (c), when the actual contour line H1 (solid line) protrudes with respect to the ideal contour line H0 (broken line), the NC program
- the one-point machining of only the first machining point T1 is carried out, that is, before the transition to the two-point machining, the tool 3 comes into contact with the second machining point T2, and the tool 3 digs into work 5.
- the error of the tip of the tool 3 is 2 ⁇ m (2 ⁇ m protrusion). In this case, the distance between the tool 3 and the second machining point T2 is 5 ⁇ m.
- the error of the tip of the tool 3 exceeds 7 ⁇ m, the tip of the tool 3 may come into contact with the work 5 and bite may occur.
- the first machining point T1 is machined by the tool 3, and then, when shifting to the two-point machining of the first machining point T1 and the second machining point T2, the tool 3 and the first machining point T1 are machined.
- the correction value is calculated according to the distance (approaching distance) between the two processing points T2.
- a coefficient (referred to as "first distance effect coefficient Ed") that changes according to the distance between the tool 3 and the second machining point T2 is set, and the first distance effect coefficient Ed is set.
- the machining position of the tool 3 is corrected accordingly.
- the first distance effect coefficient Ed is a numerical value of 0 to 1.
- FIG. 12 is an explanatory diagram showing machining of the work 5 by the ideal contour line q1 (broken line) and the actual contour line q2 (solid line) of the tool 3.
- FIG. 12 (a1) shows the case where the ideal contour line q1 and the actual contour line q2 coincide with each other
- FIG. 12 (a2) shows the case where the actual contour line q2 is smaller than the ideal contour line q1 (for example, 5 ⁇ m).
- A3 in FIG. 12 shows a case where the actual contour line q2 is larger than the ideal contour line q1 (for example, a case where it is larger by 5 ⁇ m).
- FIG. 13 The relationship between the distance between the tool 3 and the work 5 (machined surface M11) at this time is shown in a graph as shown in FIG.
- the horizontal axis shows the ideal value of the distance between the tool 3 and the work 5
- the vertical axis shows the actual distance (actual value) between the tool 3 and the work 5.
- Graph Sa shows the case where the tool 3 has an ideal contour line as shown in FIG. 12 (a1)
- graph Sb shows a case where the actual contour line of the tool 3 is small as shown in FIG. 12 (a2).
- the case is shown
- the graph Sc shows the case where the actual contour line of the tool 3 is large as shown in (a3) of FIG.
- the contour error of the tool 3 with respect to the machined surface M11 can be corrected.
- the contour error is gradually reduced according to the distance between the tool 3 and the machined surface M11, and the distance between the tool 3 and the machined surface M11 becomes zero.
- the first distance effect coefficient Ed is set so that the contour error is zero.
- the correction value is changed so as to be the graphs Sb1 and Sc1 in FIG.
- the first distance effect coefficient Ed is calculated based on the following equation (2).
- the above equation (2) is shown graphically as shown in graph F1 shown in FIG.
- the horizontal axis represents the distance Da between the tool 3 and the work 5 in the ideal state
- the vertical axis represents the first distance effect coefficient Ed.
- the first distance effect coefficient Ed is a coefficient that changes in the range of "0 to 1", and the shorter the distance between the tool 3 and the work 5, the higher the rate of change (inclination of the graph). It's getting bigger.
- the correction value is gradually changed according to the approaching distance. Since the tool 3 and the machined surface M11 are in contact with each other, it is possible to avoid a sudden change in the correction value of the tool 3 when shifting from one-point machining to two-point machining.
- the reference numeral is based on the contour error of the tool 3 measured in advance, for example, when the diameter of the tool 3 is 5 ⁇ m smaller than the ideal value. "+0.005" is stored in # 50A. Further, when the diameter of the tool 3 is larger than the ideal value by 5 ⁇ m, “ ⁇ 0.005” is stored in the reference reference numeral # 50A. Note that “# 50A” is the angle (0 ° to 90 °) of the machining point T1 when the machining point T2 is in contact with the machining surface M11 among the above-mentioned # 500 to # 590. For example, if it is 1 °, it means "# 501".
- the first distance effect coefficient Ed it is desirable to set the first distance effect coefficient Ed so that the slope increases as the distance approaches zero. Specifically, as shown in FIG. 16, the inclination is small in the region ⁇ 1 where the distance from the tool 3 to the work 5 is long, the inclination gradually increases in the intermediate region ⁇ 1, and the distance to the machining point is short. In the region ⁇ 1, the change in inclination is set to be large. That is, the first distance effect coefficient Ed changes so that the rate of increase gradually increases as the distance approaches the second processing point T2. By doing so, the influence of the first distance effect coefficient Ed can be gradually increased.
- the unit normal vector of the first machining point T1 on the first machining surface M1 shown in FIG. 17 is (i1, j1, k1), and the correction amount of the first machining point T1 is # 50B.
- “# 50B” is an angle (0 ° to 90 °) corresponding to the first machining point T1 among the above-mentioned # 500 to # 590. That is, it is an angle with respect to the center line C1 of the straight line connecting the point of the tool 3 when the tool 3 comes into contact with the first machining point T1 and the center C2 shown in FIG.
- the unit normal vector of the second machining point T2 on the second machining surface M2 is (i2, j2, k2), and the correction amount of the second machining point T2 is # 50A.
- “# 50A” is a numerical value of an angle (0 ° to 90 °) corresponding to the second machining point T2 among # 500 to # 590.
- the avoidance vector of the first machining point T1 is set to (i11, j11, k11), and the intersection angle between the normal of the first machining point T1 and the plane tangent to the second machining point T2 is set to " ⁇ ". (See FIG. 8). Further, the avoidance vector of the second processing point T2 is set to (i22, j22, k22).
- the corrected X-coordinate, Y-coordinate, and Z-coordinate are calculated as shown in the equation (3) of FIG.
- Px, Py, and Pz indicate ideal values of three-dimensional coordinates.
- r1 shown in the first term in parentheses indicates a correction amount of the first processing point T1.
- R2 shown in the second term indicates a correction amount of the second processing point T2.
- R3 shown in the third term indicates the avoidance amount (first avoidance amount) of the first processing point T1.
- R4 shown in the fourth term indicates the avoidance amount (second avoidance amount) of the second processing point T2.
- the tool 3 when the machining point by the tool 3 shifts from the one-point machining of the first machining point T1 to the two-point machining of the first machining point T1 and the second machining point T2, the tool 3 performs the second machining.
- the first distance effect coefficient Ed is changed according to the distance when approaching the point T2. Therefore, it is possible to avoid a sudden position change of the tool 3 due to the correction when shifting from the one-point machining to the two-point machining. Therefore, it is possible to stably process the work 5 with the tool 3.
- step S11 shown in FIG. 20 an NC program serving as a machining path of the tool 3 is created by the CAM 39 shown in FIG.
- the machining path at this time is a machining path when the tool 3 is accurately mounted on the spindle 29 of the tool holding portion 9 and there is no shape error in the tool 3.
- step S12 the misalignment detection unit 131 of the control unit 13 calculates the ideal contour line P1 of the tool 3.
- the ideal contour line P1 can be read from the dimensions of the ideal tool stored in the memory 14.
- step S13 the misalignment detection unit 131 acquires the actual contour line P3 of the tool 3.
- the contour line P2 is calculated by irradiating the laser from the side surface direction of the tool 3 with a laser measuring device (tool shape measuring device 31 shown in FIG. 1) and detecting the laser that has passed through the tool 3. Therefore, the actual contour line P3 is calculated based on the contour line P2 (see FIGS. 3 (a) and 3 (b)).
- step S14 the misalignment detection unit 131 calculates a correction value for each angular direction of the arc-shaped portion of the tool 3 based on the ideal contour line P1 and the actual contour line P3, and further, the calculated correction value is referred to as a reference code.
- a reference code Set to # 500 to 590 (see FIG. 4).
- step S15 the misalignment correction unit 331 of the calculation unit 33a calculates the unit normal vector V1 at the first processing point T1 of the work 5, and further, the correction value stored in the reference numerals # 500 to # 590. Is used to correct the coordinates of the processing points in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. Specifically, the correction value set in, for example, reference numeral # 564 is acquired based on the angle (0 ° to 90 °) of the machining position where the tool 3 is in contact with the first machining point T1.
- the unit normal vector V1 into the components in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction and multiplying by the above correction values, the coordinates of the processing points in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are obtained. To correct.
- step S16 the distance effect coefficient calculation unit 332 of the calculation unit 33a calculates the first distance effect coefficient Ed according to the distance between the tool 3 and the second machining point T2. Specifically, based on the graph F1 shown in FIG. 15, the first distance effect coefficient Ed (numerical value of 0 to 1) that increases as the second processing point T2 is approached is calculated.
- step S17 the misalignment correction unit 331 of the calculation unit 33a corrects the coordinates of the machining position by the tool 3 using the first distance effect coefficient Ed. Specifically, based on the equation (3) shown in FIG. 18, the X coordinate, the Y coordinate, and the Z coordinate of the machining position by the tool 3 are corrected. After that, this process ends.
- the coordinate values of the NC program are corrected to appropriate values by setting the correction value according to the distance between the tool 3 and the second machining point T2. can do. Then, by performing the control using the corrected NC program, the machining of the work 5 can be stably performed.
- the work 5 is processed by using the tool 3 (ball end mill). Then, when the machining point by the tool 3 shifts from the one-point machining of the first machining point T1 to the two-point machining of the first machining point T1 and the second machining point T2, the tool 3 becomes the second machining point.
- the first distance effect coefficient Ed is calculated according to the distance when approaching the processing point T2. Then, the correction value by the second processing point T2 is changed according to the first distance effect coefficient Ed.
- the calculation formula of the processing path after correction is stored in the memory 14, and the reference numerals # 500 to # # are stored in the calculation formula. Substitute 590 to correct the three-dimensional coordinates. Therefore, the calculation load at the time of machining can be reduced, and the time required for machining the work 5 can be shortened.
- the angle is 63.9.
- the reference code # 563 at 63 ° and the reference code # 564 at 64 °, which are close to the reference code # 563 may be proportionally distributed in a ratio of 1: 9 to obtain the correction value.
- FIG. 22 is an explanatory view showing the configuration of the machined surface of the work when three-point machining is performed.
- an uneven V-shaped cut portion 52 is formed in the rectangular parallelepiped-shaped work 51, and further, as shown in FIG. 22 (b), the cut portion 52 of the work 51 is formed. It is assumed that the flat plate 53 is inserted from an oblique direction. Then, as shown in FIG. 22 (c), the three surfaces surrounded by the cut portion 52 and the flat plate 53 are the first machined surface M1, the second machined surface M2, and the third machined surface M3, respectively. To do.
- a plane S (predetermined plane) that passes through the machining points or approach points of the first machining surface M1 and the second machining surface M2 and is defined by the unit normal vector of the machining points of the respective machining surfaces M1 and M2. Is defined.
- FIG. 23A not only the unit normal vector of the machining points of the first machining surface M1 and the second machining surface M2 but also the avoidance vector of the machining point or the approach point is shown on the plane S. Will also ride on the plane S.
- FIG. 24A is a zenith view of the first to third machined surfaces M1 to M3 as viewed from the axial direction of the tool 3.
- the vector Vc12 shown in FIG. 24A shows the “moving vector Vc12” shown in FIG. 23B.
- the movement vector Vc12 is along the plane S.
- FIG. 24 (b) shows a view in which an arbitrary direction Y1 is set on the third machined surface M3 shown in FIG. 24 (a) and is viewed from the normal direction of a plane in the vertical direction passing through this direction Y1.
- FIG. 24B by moving the tool 3 along the movement vector Vc12, the normal direction of the third machined surface M3 is moved between the tool 3 and the third machined surface M3.
- the facing divergence vector Vne3 is generated.
- the direction of the divergence vector Vne3 is the same as the direction of the unit normal vector Vun3.
- the correction shown in (A) above is performed. Specifically, as in the correction shown in the first embodiment, if the tool 3 approaches or bites into the third machined surface M3, the tool 3 is directed toward the normal direction of the third machined surface M3. Calculate the correction value for moving. Let this vector be VcA3. For example, as shown in FIG. 26 (a), when the tool 3 bites into the third machined surface M3, as shown in FIG. 26 (b), if the tool 3 is moved by the vector VcA3, the bite can be achieved. It can be avoided.
- the combined vector Vc3 is a correction vector required for processing the third processed surface M3.
- the correction due to the contour error of the tool 3 has been completed between the first machined surface M1 and the second machined surface M2, when a new correction is added to the machined position of the tool 3, the correction is performed. There is a concern that the above correction will be broken.
- the final movement vector between the first machined surface M1 and the second machined surface M2, that is, the movement vector Vc12 shown in FIG. 23B is a vector on the plane S. Met. Therefore, the movement vector Vc12 is not affected if the movement is in the direction orthogonal to the plane S (the normal direction of the plane S). Therefore, it does not affect the correction between the first machined surface M1 and the second machined surface M2.
- Vc3 composite vector of VcB3 and VcA3
- VcS3 vector in the normal direction of the plane S.
- the directions of the vector Vc3 and the vector VcS3 can both be acquired from the CAD data and can be calculated in advance. Therefore, the magnitude of the vector VcS3 may be obtained from the magnitude of the vector Vc3 (including positive and negative signs).
- the magnitude (including the sign) of the vector VcS3 can be obtained, and the direction of the vector VcS3 can be obtained from the CAD data, so that the vector VcS3 is determined.
- the second distance effect coefficient Ed3 which is a coefficient that changes according to the distance between the tool 3 and the third machined surface M3, is calculated.
- the inner product of the final movement vector Vc12 of the first machined surface M1 and the second machined surface M2 and the unit normal vector of the third machined surface M3 (this is referred to as “IPS3c12””.
- the one in which the direction is reversed is the correction vector for eliminating the bite or insufficient cut.
- this vector is "VcB3”
- the X, Y, and Z components VcB3x, VcB3y, and VcB3z of the vector VcB3 can be calculated by the equation (9) shown in FIG.
- IPS3c12 i3 x Vc12x + j3 x Vc12y + k3 x Vc12z".
- the correction vector Vc3 is converted into a vector in the normal direction of the plane S, and this is used as the vector VcS3.
- the unit normal vector of the plane S (that is, the direction of the vector VcS3) is obtained in advance.
- of the vector VcS3 the calculation for obtaining "
- the magnitude (scalar) of the vector can be calculated by calculating the square root of the sum of squares of each component of X, Y, and Z. However, this operation is too long to be packed into one line of the NC program.
- the unit normal vector of the plane S is i4, j4, k4, the angle formed by the third machined surface M3 and the plane S is ⁇ 2, and the final correction vector Vc3 of the third machined surface M3 is expanded, the figure is shown. It becomes the equation (12) shown in 30.
- the directions of i4, j4, and k4 are directions close to the normal of the third machined surface M3, that is, the direction in which the inner product with the normal of the third machined surface M3 is positive.
- the vector VcS3 is expanded by the equations (12) to (14) shown in FIGS. 30 to 32.
- the terms included in these equations are the unit normal vector of the machining point of each surface, the avoidance vector, the first distance effect coefficient, the second distance effect coefficient, the trigonometric function, and the reference numerals # 50A and # determined at the time of machining. It is 50C and # 50D, which are known numerical values. Therefore, the final "movement vector VcS3" of the tool 3 can be calculated.
- equations (15) and (18) shown in FIG. 34 can be summarized.
- Px, ⁇ , ⁇ , and ⁇ are all real values. Therefore, the calculation load by the NC program at the time of actual machining does not increase.
- the tool 3 performs two-point machining of the first machining surface M1 and the second machining surface M2 of the work 5 to three-point machining of the third machining surface M3.
- the tool 3 performs two-point machining of the first machining surface M1 and the second machining surface M2 of the work 5 to three-point machining of the third machining surface M3.
- the correction value at the first machining point and the second The misalignment is corrected based on the correction value at the second machining point, the correction value at the third machining point, the first distance effect coefficient, and the second distance effect coefficient.
- the tool 3 shifts from the two-point machining of the first machining surface M1 and the second machining surface M2 to the three-point machining including the third machining surface M3, the tool 3 moves to the third machining surface M3. It is possible to cut into or eliminate the shortage of cuts. As a result, the work 5 can be machined with high accuracy even in the three-point machining.
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Abstract
加工装置(1)は、工具(3)の半球形状の中心を基準とした複数の角度方向における、理想輪郭線(P1)と実輪郭線(P3)との位置ずれを補正する補正値を算出するための位置ずれ検出部(131)と、工具(3)による加工点が、ワーク(5)の加工点(T1)の一点加工から、第1の加工点(T1)と第2の加工点(T2)との二点加工に移行する際に、工具(3)と第2の加工点(T2)との間の距離に応じて、第2の加工点(T2)を加工する際の位置ずれの影響の大きさを示す第1距離効果係数(Ed)を算出するための距離効果係数算出部(332)と、工具(3)の位置ずれを補正するための位置ずれ補正部(331)を備える。位置ずれ補正部(331)は、工具(3)による加工点が一点加工から二点加工に移行するとき、工具(3)と第2の加工点(T2)との間の距離が所定の距離以内に接近した際に、第1の加工点(T1)における補正値と、第1距離効果係数(Ed)に基づいて位置ずれを補正する。
Description
本発明は、ワークの加工方法及びワークの加工装置に関する。
従来より、NCプログラムを用いて、ワーク(加工対象となる材料)に対してボールエンドミル(先端部が半球形状の工具、以下、単に「工具」という)を位置決めし、工具を回転させてワークに切削加工を施すためのワークの加工装置が採用されている。
このような加工装置においては、工具をスピンドルなどの工具保持部にチャッキングして固定し、ワークに対する位置決めを行い、その後、切削加工を実施する。このため、チャッキングの不良などに起因して、工具を工具保持部に固定する際に位置ずれが生じることがある。また、工具に初期的な形状誤差が生じていることがある。このような場合には、ワークに対して正確な切削位置に工具を移動させることができなくなり、高精度な切削加工ができなくなるという問題が発生する。
また、例えば、特許文献1には、工具を用いてワークを加工する際に、摩耗による工具の劣化を考慮して工具(エンドミル)の位置を補正することが開示されている。即ち、特許文献1には、工具によるワークの加工が進むにつれて変化する工具形状をレーザでスキャンして形状誤差を算出し、算出した形状誤差に基づいて、工具位置の補正量を演算し、工具位置を補正することにより、切削面の誤差を防止することが開示されている。
しかし、特許文献1に開示された技術は、工具の摩耗による劣化の補正であり、工具の形状誤差、或いは位置決め誤差を補正するものではない。また、特許文献1では、工具がワークの一点に接触してワークを加工する際の誤差を補正することについて言及されているものの、複数点(例えば、2点)に接触して加工する際の誤差を補正することについては言及されていない。
特許文献1の加工装置では、工具(エンドミル)によるワークの加工点が複数点である場合には、工具(エンドミル)の誤差を高精度に補正することができないという問題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、工具(ボールエンドミル)によるワークの加工点が複数点である場合においても、ワークを高精度に加工することが可能なワークの加工方法、及びワークの加工装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係るワークの加工方法は、ワークを所望の形状に加工するための加工方法であって、下端が半球形状をなし、回転軸を中心として回転して前記ワークを切削加工するエンドミルが、工具保持部に保持されているときの前記エンドミルの輪郭線である実輪郭線と、理想形状の前記エンドミルの輪郭線である理想輪郭線と、の位置ずれを検出する工程と、前記半球形状の中心を基準とした複数の角度方向における、前記理想輪郭線と前記実輪郭線との前記位置ずれを補正する補正値を算出する工程と、前記エンドミルによる加工点が、前記ワークの第1の加工面における第1の加工点の一点加工から、前記第1の加工点と第1の加工面とは異なる第2の加工面における第2の加工点との二点加工に移行する際に、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離に応じて、前記第2の加工点を加工する際の前記位置ずれの影響の大きさを示す第1距離効果係数を算出する工程と、前記エンドミルによる前記一点加工時には、前記補正値に基づいて前記第1の加工点の位置ずれを補正し、前記一点加工から前記二点加工に移行するとき、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離が所定の距離以内に接近した際に、前記第1の加工点における前記補正値と前記第1距離効果係数とに基づいて前記位置ずれを補正する工程とを備える。
本発明に係るワークの加工装置は、ワークを所望の形状に加工するための加工装置であって、下端が半球形状をなし、回転軸を中心として回転して前記ワークを切削加工するためのエンドミルと、前記エンドミルを保持するための工具保持部と、前記エンドミルが前記工具保持部に保持されているときの、前記エンドミルの輪郭線である実輪郭線と、理想形状の前記エンドミルの輪郭線である理想輪郭線との位置ずれを検出するための位置ずれ検出部と、前記半球形状の中心を基準とした複数の角度方向における、前記理想輪郭線と前記実輪郭線との位置ずれを補正する補正値を算出し、更に、算出した補正値に基づいて、前記エンドミルの位置ずれを補正するための位置ずれ補正部と、前記エンドミルによる加工点が、前記ワークの第1の加工面における第1の加工点の一点加工から、前記第1の加工点と第1の加工面とは異なる第2の加工面における第2の加工点との二点加工に移行する際に、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離に応じて、前記第2の加工点を加工する際の前記位置ずれの影響の大きさを示す第1距離効果係数を算出するための距離効果係数算出部とを備える。前記位置ずれ補正部は、前記エンドミルによる前記一点加工時には、前記補正値に基づいて前記第1の加工点の位置ずれを補正し、前記一点加工から前記二点加工に移行するとき、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離が所定の距離以内に接近した際に、前記第1の加工点における前記補正値と前記第1距離効果係数とに基づいて前記位置ずれを補正する。
本発明に係るワークの加工方法及びワークの加工装置によれば、ボールエンドミルによるワークの加工点が複数点である場合においても、ワークを高精度に加工することが可能となる。
以下、実施形態に係るワークの加工方法およびワークの加工装置を図面を参照して説明する。
[第1実施形態の説明]
図1は、第1実施形態に係る加工方法が採用されるワークの加工装置1(以下、単に「加工装置1」と略す)の構成を模式的に示す説明図である。図1に示すように、加工装置1は、基台となるベッド19と、ベッド19の上面に設けられたテーブル21と、ベッド19の側部からベッド19を跨ぐように配置された正面視で逆U字形状を成すコラム23と、コラム23の上部中央付近に配置された主軸支持体25とを備える。
図1は、第1実施形態に係る加工方法が採用されるワークの加工装置1(以下、単に「加工装置1」と略す)の構成を模式的に示す説明図である。図1に示すように、加工装置1は、基台となるベッド19と、ベッド19の上面に設けられたテーブル21と、ベッド19の側部からベッド19を跨ぐように配置された正面視で逆U字形状を成すコラム23と、コラム23の上部中央付近に配置された主軸支持体25とを備える。
なお以下では、ベッド19の上面に設定する一方向をX軸方向(前後方向)とし、ベッド19の上面でX軸方向と直交する方向をY軸方向(左右方向)とし、ベッド19の上面に対して直交する方向(即ち、法線方向)をZ軸方向と定義することにする。X軸、Y軸、Z軸は直交座標系である。
テーブル21は、ワーク保持部7を備える。ワーク保持部7は、加工装置1による加工対象となるワーク5を固定する。テーブル21は、リニアガイドベアリング(不図示)を介してベッド19に支持されており、リニアモータなどのアクチュエータ(不図示)により、ベッド19に対してX軸方向に移動可能とされている。即ち、テーブル21を制御することにより、ワーク5をベッド19上におけるX軸上の所望の位置に位置決めすることができる。
コラム23は、ベッド19と一体に形成されている。コラム23の上部中央付近には、筐体形状をなす主軸支持体25が設けられている。主軸支持体25の下面には、主軸筐体27が設けられている。
主軸筐体27の下面適所には、下端部が半球形状に形成されたボールエンドミル3(エンドミル、以下「工具」と略す)を固定して回転させるためのスピンドル29が設けられている。
スピンドル29には、工具保持部9が設けられており、工具保持部9により工具3を着脱することが可能とされている。即ち、ワーク5を加工する態様に応じて、所望の工具を取り付けることが可能である。工具3はスピンドル29のZ軸方向の所望の位置に位置決めされる。また、スピンドル29はZ軸方向に移動可能とされている。従って、スピンドル29を制御することにより、工具3のZ軸方向の位置を位置決めすることができる。
また、主軸筐体27は、リニアガイドベアリング(不図示)を介して主軸支持体25に支持されている。従って、工具3はリニアモータなどのアクチュエータ(不図示)により、Y軸方向に移動が可能とされている。即ち、主軸筐体27を制御することにより、工具3をY軸上の所望の位置に位置決めすることができる。
このように、テーブル21、主軸筐体27、及びスピンドル29の移動を制御することにより、ワーク5と工具3との3次元的な相対位置を設定することができる。即ち、工具3をワーク5の所望の加工部位に当接させて、ワーク5を切削加工することが可能である。
図2は、切削加工時において、工具3がワーク5に接している様子を示す説明図である。図2に示すように、工具3は、回転させたときの側面視が中心線C1(中心軸)を回転軸として線対称となる形状を有している。
また、工具3は、先端部17の外周に切れ刃部(不図示)が設けられており、切れ刃部によりワーク5を切削加工することができる。また、エンドミル3の半球形状の中心をC2とする。
工具3は、上端部(図2中、上側の端部)が工具保持部9にチャッキングして固定される。そして、工具保持部9で保持されている工具3は、Z軸方向の中心線C1を中心として回転することにより、切れ刃部でワーク5を切削加工する。
図1に示すように、加工装置1は、テーブル21、主軸筐体27、及びスピンドル29の移動制御を含む加工装置1全体を総括的に制御する制御部13を備える。制御部13は、位置ずれ検出部131及び、各種のデータを記憶するためのメモリ14を備える。
制御部13は、NCプログラムに基づいてワーク5を固定したテーブル21、及び工具3を固定したスピンドル29の移動を制御する。また、工具3の回転を制御する。また、制御部13は、例えば、中央演算ユニット(CPU)や、RAM、ROM、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
NCプログラムは、ワーク5のCADデータ37に基づき、CAM39により設定される。NCプログラムには、ワーク5に対して相対的に工具3を移動させる際の加工パス41、及び加工パス41の三次元座標が設定されている。CAM39により設定されたNCプログラムは、コンピュータ33に送信される。
図1に示すように、加工装置1は、工具3の形状を測定するための工具形状測定装置31を備える。工具形状測定装置31は、例えばレーザ測定器であり、工具3の側面方向からレーザを照射し、照射したレーザを受光することにより工具3の形状を測定することができる。位置ずれ検出部131は、工具形状測定装置31で測定された工具3の形状に基づいて、工具3の輪郭線(これを「実輪郭線P3」という)を算出する。
即ち、位置ずれ検出部131は、工具3が工具保持部9に保持されているときの、工具3の輪郭線である実輪郭線と、理想形状の工具3の輪郭線である理想輪郭線(これを「理想輪郭線P1」という)との位置ずれを検出する。具体的に、工具3の先端部の半球形状の中心を基準とした複数の角度方向における、理想輪郭線P1と実輪郭線P3との位置ずれを補正する輪郭誤差の補正値を算出する。算出した補正値を、メモリ14に記憶する。
コンピュータ33は、演算部33aを有している。演算部33aは、工具3によりワーク5を切削加工する際の、NCプログラムに含まれる加工パス41を補正する処理を実施する。即ち、コンピュータ33の演算部33aは、CAM39より加工パス41を含むNCプログラムを取得し、更に、後述する処理により演算される補正値により、加工パス41の三次元座標を補正する。コンピュータ33の演算部33aは、補正値に基づいて、NCプログラムを補正する。そして、補正後の加工パス43により、工具3によるワーク5の切削加工を実施する。より詳細に説明すると、演算部33aは、位置ずれ補正部331、距離効果係数算出部332、及び記憶部333を備える。
距離効果係数算出部332は、工具3による加工点が、ワーク5の第1の加工面における第1の加工点の一点加工から、第1の加工点と第1の加工面とは異なる第2の加工面における第2の加工点との二点加工に移行する際に、工具3と第2の加工点との間の距離に応じて、第2の加工点を加工する際の位置ずれの影響の大きさを示す距離効果係数を算出する。距離効果係数算出部332は、算出した距離効果係数を、記憶部333に記憶する。
位置ずれ補正部331は、制御部13のメモリ14に記憶されている輪郭誤差の補正値、及び演算部33aの記憶部333に記憶されている距離効果係数に基づいて、NCプログラムを補正する。位置ずれ補正部331は、工具3による一点加工時には、輪郭誤差の補正値に基づいて第1の加工点の位置ずれを補正し、一点加工から二点加工に移行するとき、工具3と第2の加工点との間の距離が所定の距離以内に接近した際に、第1の加工点における輪郭誤差の補正値と、距離効果係数に基づいて位置ずれを補正する。こうして、輪郭誤差の補正値、及び距離係数に応じてNCプログラムが補正される。
次に、工具3の理想輪郭線P1と、工具3の実輪郭線P3との位置ずれを補正する処理について説明する。
工具3を用いて実際にワーク5を加工する際には、前述したように、工具3をスピンドル29に固定する際の位置ずれが生じ、また、工具3には形状誤差が存在する。従って、理想輪郭線P1と実輪郭線P3との間には、誤差(これを「輪郭誤差」という)が生じる。この輪郭誤差が存在することにより、ワーク5の加工位置に誤差が生じ、加工精度が低下する。第1実施形態では、工具3に生じる輪郭誤差を補正する処理を実施する。以下、詳細に説明する。
図3(a)、3(b)は、工具3の外形を示す説明図である。図3(a)において破線で示す曲線(符号P1)は静止した理想的な形状の工具3の外形形状であり、実線で示す曲線(符号P2)は静止した形状誤差のある工具3の外形形状である。理想的な形状の工具3の外形形状を理想輪郭線P1とし、形状誤差のあるエンドミルの外形形状を輪郭線P2とする。図3(a)に示すように、輪郭線P2は、理想輪郭線P1に対して、中心線C1に対してごく僅かに右側に偏って位置している。なお、図3(a)では、理想輪郭線P1と輪郭線P2のずれ量を誇張して示している。
図3(b)にて破線で示す曲線(符号P1)は、理想的な形状の工具3を中心線C1で回転させたときの輪郭線(図3(a)のP1と一致する)を示し、実線で示す曲線(符号P3)は、形状誤差のある工具3を中心線C1で回転させたときの輪郭線(これを、実輪郭線P3とする)を示している。図3(a)に示した輪郭線P2が理想輪郭線P1に対して偏っていることにより、実輪郭線P3は、理想輪郭線P1よりも半径が大きくなっている。また、図3(b)は一例であり、実輪郭線P3の方が、理想輪郭線P1よりも小さいこともある。
第1実施形態では、理想輪郭線P1と実輪郭線P3との差分である輪郭誤差を演算し、演算した輪郭誤差のデータを補正値として図1に示したメモリ14に記憶する。この処理は、図1に示した位置ずれ検出部131により実施される。以下、輪郭誤差の算出方法について説明する。
[輪郭誤差の算出]
図2に示したように、ワーク5は工具3の先端部17で加工されるので、工具3の輪郭誤差は、図4に示すように、先端部17の1/4の円弧(即ち、角度が90°の範囲)で求めればよいことになる。
図2に示したように、ワーク5は工具3の先端部17で加工されるので、工具3の輪郭誤差は、図4に示すように、先端部17の1/4の円弧(即ち、角度が90°の範囲)で求めればよいことになる。
具体的には、理想輪郭線P1における中心線C1を中心として、理想輪郭線P1の円弧(1/4円の円弧)と、実輪郭線P3の円弧(1/4円の円弧)の差分を輪郭誤差として演算する。そして、この輪郭誤差を図1に示したメモリ14に記憶する。
補正値を算出する処理を実施するための初期的な処理として、工具形状測定装置31(図1参照)を用いて工具3の形状を測定する。ここでは、工具形状測定装置31としてレーザ測定器を用いる例について説明する。
レーザ測定器は、工具3の側面方向からレーザを照射し、照射したレーザを受光することにより工具3の形状を測定する。その結果、図3(a)に示したように工具3の輪郭線P2が得られ、ひいては図3(b)に示した実輪郭線P3を求めることができる。また、理想輪郭線P1は、制御部13のメモリ14から読み取ることができる。
工具3の位置の補正は、工具3により加工する加工点T1(図2参照、詳細は後述する)における単位法線ベクトルV1と、工具3との輪郭誤差とに基づいて実施される。これにより、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のうちの少なくとも一つの方向で、工具3の三次元的な位置を補正することができる。X軸、Y軸、Z軸の方向は、単位法線ベクトルV1により決定される。
図4は、工具3の円弧の角度(0°~90°)と、輪郭誤差を補正するための補正値との関係を示す説明図である。図4では、工具3の円弧における理想輪郭線P1、及び実輪郭線P3を示している。図4において、鉛直方向を角度0°とし、水平方向を角度90°としている。なお、図4では、一例として、円弧の中心線C1を基準とした0°~45°の範囲において、実輪郭線P3が理想輪郭線P1よりも外側に突起しており、45°~90°の範囲において、実輪郭線P3が理想輪郭線P1よりも窪んでいる形状を示している。
そして、図4に示すように、円弧の中心線C1から工具3の、90°円弧の外形に向かって延びる10本の直線L00~L90を、角度10°間隔で設定する。角度10°間隔の角度方向に直線を設定する。工具3の中心線C1と直線L00との交差角度は0°である。つまり、直線L00と中心線C1は平行(同一直線)である。
また、中心線C1と直線L10と交差角度は10°である。同様に、中心線C1と直線L20~直線L90と交差角度は20°~90°である。即ち、中心線C1に平行な方向が0°であり、中心線C1に直交する方向が90°であり、角度10°の角度方向毎に複数の直線が設定される。
ここで、直線L00と理想輪郭線P1との交点を交点Q00aとする。同様に、直線L10、L20、・・、L90と理想輪郭線P1との交点を、それぞれ交点Q10a、Q20a、・・、Q90aとする。一方、各直線L00、L10、L20、・・、L90と、実輪郭線P3との交点をそれぞれ、交点Q00b、Q10b、Q20b、・・、Q90bとする。従って、各直線における2つの交点の間の距離(即ち、差分)が輪郭誤差であるので、この数値を「補正値」として設定する。例えば、直線L10において「Q10b-Q10a」を補正値として設定する。
そして、各角度方向の補正値を、参照符号#500、#510、・・、#590として、図1に示すメモリ14に記憶する。具体的に、「#500=Q00b-Q00a」とし、「#510=Q10b-Q10a」とし、以下同様にして、「#590=Q90b-Q90a」とする。
また、図4では煩雑さを避けるために、角度10°間隔の直線L00、L10、・・、L90において補正値を算出する例について示しているが、実際にはより細かい間隔の角度(例えば、1°ごと)に補正値を設定する。従って、角度1°間隔毎の補正値が、参照符号#500、#501、#502、・・、#589、#590としてメモリ14に記憶される。
即ち、図4に示す理想輪郭線P1の中心線C1から角度1°毎に直線L00~L90を引き、各直線上において補正値を算出する。算出した補正値を、参照符号#500、#501、#502、・・、#589、#590としてメモリ14に記憶する。そして、この補正処理で算出した参照符号#500~590を用いてNCプログラムの三次元座標を補正する。
次に、上述した補正値を用いて、NCプログラムの三次元座標を補正する処理について説明する。
[三次元座標の補正]
初めに、前述の図1に示したCADデータ(完成品としてワーク5の形状を示すデータ)37と、CAM39で作成されたNCプログラム、即ち、理想形状のエンドミル3でワークを加工する際のNCプログラムと、に基づいて、ワーク5の所望の加工点(これを、T1とする)における単位法線ベクトルV1を算出する。
初めに、前述の図1に示したCADデータ(完成品としてワーク5の形状を示すデータ)37と、CAM39で作成されたNCプログラム、即ち、理想形状のエンドミル3でワークを加工する際のNCプログラムと、に基づいて、ワーク5の所望の加工点(これを、T1とする)における単位法線ベクトルV1を算出する。
図5は、工具3によりワーク5を加工する際の、工具3が加工パスに従って移動する様子を示す説明図である。図5に示すように、工具3によりワーク5を切削加工する場合には、工具3がワーク5に接する点がワーク5の加工点T1となる。そして、加工点T1における単位法線ベクトル(これをV1とする)を算出する。
この処理は、例えばコンピュータ33の演算部33a(図1参照)により実行される。加工点T1の三次元座標は、NCプログラムより取得することや、理想的な工具(ボールエンドミル)が装着されているときに、この工具を実際に加工パスに従って移動させることにより、取得することができる。
また、工具3を用いてワーク5を切削加工する際には、ワーク5に対して工具3がX軸、Y軸、Z軸方向のうちの少なくとも一つの方向に移動している。つまり、切削加工が進むにつれて加工点T1の3次元位置は変化する。
加工点T1を中心とするワーク5の表面は平面、或いは曲面である。しかし、極めて微小な領域に限定すると、この領域は曲面であっても平面と見なすことができる。
単位法線ベクトルV1は、上記した微小な領域(平面)に対して直交しているベクトルであり、X軸、Y軸、Z軸の各方向の成分を有している。また、単位法線ベクトルV1のスカラー量は当然であるが「1」である。換言すれば、単位法線ベクトルV1のX軸、Y軸、Z軸方向の成分となる数値をそれぞれ2乗して加算し、その平方根(ルート)を演算すると「1」になる。
そして、第1実施形態では、前述した参照符号#500、#501、・・、#589、#590として記憶されている補正値(理想輪郭線P1と実輪郭線P3との差分)を、各角度方向のずれ量とする。そして、単位法線ベクトルV1を、X軸、Y軸、Z軸の三次元の方向の成分にベクトル的に分解して、各方向のずれ量を演算する。以下、図6、7に示す数式を参照して具体的に説明する。
図6は、工具3による切削加工する位置が、加工点f51、f52、f53、f54、f55の順に移動したときの三次元座標を示している。この三次元座標は、工具3が理想形状である場合の座標を示している。即ち、NCプログラムに初期的に設定されている加工パスの三次元座標を示している。
そして、第1実施形態では、単位法線ベクトルV1、及び前述した各参照符号に基づいて、加工パスの三次元座標を補正する。具体的に、図6に示す各加工点f51、f52、f53、f54、f55の座標を、図7に示す各加工点f61、f62、f63、f64、f65の座標に補正する。即ち、図7に示す演算式がメモリ14に記憶されており、この演算式により、加工点T1の座標を補正する。
具体的に説明すると、例えば、図6に示す加工点f51における三次元座標はX=-1.60657、Y=-0.42583、Z=-1.09809である。一方、理想輪郭線P1に対して、実輪郭線P3にずれが生じた場合の座標は、図7に示す加工点f61に補正される。
加工点f51、f61は、図4に示す工具3による角度が64°の加工点であるものとする。従って、参照符号#564として記憶されている補正値をメモリ14から読み出し、更に、この補正値を上述した単位法線ベクトルに基づいて、X軸、Y軸、Z軸の各方向に分解して、各軸方向の補正値を算出する。そして、この補正値により、補正前の加工点f51の三次元座標を補正し、図7に示す加工点f61の三次元座標を算出する。
以下、図7に示す加工点f61の演算式をより詳細に説明する。加工点f61における単位法線ベクトルV1をX軸、Y軸、Z軸の成分に分解することにより、例えば(X、Y、Z)=(-0.89101、0.11528、-0.4391)が得られる。また、加工点の角度が64°であることから、参照符号#564として記憶されている補正値を採用する。
即ち、図7の「f61」に示す式の、X座標の補正値である[-0.89101×#564]は、参照符号#564として設定されている補正値に、単位法線ベクトルV1のX軸方向の成分である「-0.89101」を乗じた数値である。また、Y座標の補正値である[0.11528×#564]は、参照符号#564として設定されている補正値に、単位法線ベクトルV1のY軸方向の成分である「0.11528」を乗じた数値である。Z座標の補正値である[-0.4391×#564]は、参照符号#564として設定されている補正値に、単位法線ベクトルV1のZ軸方向の成分である「-0.4391」を乗じた数値である。
従って、図7の加工点f61に示す三次元座標は、輪郭誤差に基づく補正値を反映した座標となっている。この座標に基づいて工具3を駆動して切削加工を実施することにより、理想輪郭線P1と実輪郭線P3との間に輪郭誤差が生じている場合であっても、この輪郭誤差の影響を回避して高精度な切削加工の実施が可能である。即ち、図6に示した加工点f51の三次元座標を、図7に示した加工点f61の三次元座標に補正することにより、ワーク5における加工点に対して、工具3の所望の部位を接触させてワーク5を切削加工することが可能となる。
[回避量の説明]
上記した輪郭誤差の補正を行うことにより、ワーク5の加工点とは異なる点(接触点)に接触し、この接触点にて工具3が食い込んでワーク5を加工してしまうことがある。この場合には、工具3と接触点との接触を回避する必要がある。以下、図8(a)-8(d)、図9(a)、9(b)を参照して詳細に説明する。
上記した輪郭誤差の補正を行うことにより、ワーク5の加工点とは異なる点(接触点)に接触し、この接触点にて工具3が食い込んでワーク5を加工してしまうことがある。この場合には、工具3と接触点との接触を回避する必要がある。以下、図8(a)-8(d)、図9(a)、9(b)を参照して詳細に説明する。
図8(a)に二点鎖線で示す線は、輪郭誤差が無い理想形状の工具3の輪郭線を示している。図8(a)に実線で示す線は、輪郭誤差のある工具3の輪郭線を示している。
工具3により、図8(a)に示す加工点Tt1を加工する際に、輪郭誤差が生じていなければ、即ち理想形状であれば、工具3は加工点Tt1に接して切削加工を行う。しかし、図8(a)の実線に示すように輪郭誤差が生じている場合には、工具3による加工位置を前述した補正値により補正することになる。
このため、図8(b)に示すように輪郭誤差を有する工具3の下端部が加工点に接するように補正される。その結果、ワーク5の斜面の接触点Tt2にて工具3が接触し、更に、食い込み45が生じてしまう。この状態で切削加工をすると、ワーク5を削り過ぎてしまう。
第1実施形態では、この干渉による不要な切削加工を回避するために、図8(c)に示すように、工具3の位置を補正する。具体的に、図8(d)に示すように、加工点Tt1と接触点Tt2との単位法線ベクトルによって規定される平面に存在し、加工点Tt1の単位法線ベクトルVBに対して直交するベクトルVAを演算し、このベクトルVAを回避ベクトルとする。そして、工具3による加工位置をこの回避ベクトルVAにて補正することにより、接触点Tt2への食い込み45を回避する。
即ち、加工点Tt1の法線と直交する方向に回避量VAだけ逃がす補正を行うことにより、食い込み45を回避することができる。回避量VAは、(加工点Tt1の補正量VB×tanθ)で算出することができる。「θ」は、加工点Tt1の法線と、接触点Tt2に接する平面(加工点Tt1を含み接触点Tt2の法線と直交する平面)との交差角度である。
更に説明すると、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向における工具3の座標は、図9(a)の(1)、(2)の記載で示すものの和で表される。
工具3のX方向における座標値は、図9(b)の座標値(演算式)f111で表される。座標値f111における「0.123」は、補正される前(輪郭誤差の補正の無いとき)の工具3のX軸方向の座標値である。
また、座標値f111において、「加工点Tt1補正量」に示す参照符号「#513」は、前述した図4を用いて説明したような、工具3の加工点Tt1における輪郭誤差(スカラー量)の補正値である。座標値f111における「0.216」は、加工点Tt1における単位法線ベクトルのX方向成分である。
座標値f111において、「加工点Tt1回避量」に示す参照符号「#513」は、図4を用いて説明したような、工具3の加工点Tt1における輪郭誤差(スカラー量)の補正値である。座標値f111における「-0.816」は、加工点Tt1における回避ベクトル(単位ベクトル)のX方向成分である。座標値f111における「0.613」は、上述したtanθの値である。また、Y軸方向、Z軸方向の成分についても同様である。
上述した座標値f111を一般化して記載すると、次の(1)式となる。
X座標=Px+(i1×#50A+i11×#50A×tanθ)
Y座標=Py+(j1×#50A+j11×#50A×tanθ)
Z座標=Pz+(k1×#50A+k11×#50A×tanθ) …(1)
X座標=Px+(i1×#50A+i11×#50A×tanθ)
Y座標=Py+(j1×#50A+j11×#50A×tanθ)
Z座標=Pz+(k1×#50A+k11×#50A×tanθ) …(1)
[加工点が1点加工から2点加工に移行するときの動作]
工具(ボールエンドミル)3により例えば2つの加工面の接合部近傍を加工する際には、加工点が一点加工から二点加工に移行することがある。
工具(ボールエンドミル)3により例えば2つの加工面の接合部近傍を加工する際には、加工点が一点加工から二点加工に移行することがある。
図10(a)―10(c)は、工具3によりワーク5の第1の加工点T1を加工し、その後、第2の加工点T2の加工に移行するときの、工具3の動作を示す説明図である。図10(a)は、工具3が第1の加工点T1を加工している様子を示し、図10(b)は工具3が第1の加工点T1と第2の加工点T2の双方を加工している状態、即ち、二点加工の状態を示している。
工具3に輪郭誤差が生じており、例えば、図10(c)に示すように、実輪郭線H1(実線)が理想輪郭線H0(破線)に対して突起している場合には、NCプログラムによる加工を実施すると、第1の加工点T1のみの一点加工を実施しているとき、即ち、二点加工に移行する前の時点で工具3が第2の加工点T2に接してしまい、工具3がワーク5に食い込んでしまう。
例えば、図11(a)に示すように、NCプログラムでは工具3の先端と第2の加工点T2との距離が7μmである場合で、工具3の先端の誤差が2μmである場合(2μm突起している場合)には、工具3と第2の加工点T2との間の距離は、5μmとなる。更に、図11(b)に示すように、工具3の先端の誤差が7μmを超えると、工具3の先端がワーク5に接していまい、食い込みが発生してしまう。
このため、第1の加工点T1の一点加工から、第1の加工点T1及び第2の加工点T2の二点加工に移行する場合には、工具3が第2の加工点T2に接近していることを考慮して工具3の位置を補正する必要が生じる。
第1実施形態では、工具3により第1の加工点T1を加工しており、その後、第1の加工点T1と第2の加工点T2の二点加工に移行する際に、工具3と第2の加工点T2との間の距離(接近距離)に応じて補正値を演算する。具体的には、工具3と第2の加工点T2との間の距離に応じて変化する係数(これを「第1距離効果係数Ed」とする)を設定し、第1距離効果係数Edに応じて、工具3の加工位置を補正する。第1距離効果係数Edは、0~1の数値である。
[第1距離効果係数Edの説明]
次に、第1距離効果係数Edについて説明する。図12は、工具3の理想輪郭線q1(破線)と実輪郭線q2(実線)によるワーク5の加工を示す説明図である。図12の(a1)は、理想輪郭線q1と実輪郭線q2が一致している場合、図12の(a2)は、理想輪郭線q1に対して実輪郭線q2が小さい場合(例えば、5μmだけ小さい場合)、図12の(a3)は、理想輪郭線q1に対して実輪郭線q2が大きい場合(例えば、5μmだけ大きい場合)をそれぞれ示している。
次に、第1距離効果係数Edについて説明する。図12は、工具3の理想輪郭線q1(破線)と実輪郭線q2(実線)によるワーク5の加工を示す説明図である。図12の(a1)は、理想輪郭線q1と実輪郭線q2が一致している場合、図12の(a2)は、理想輪郭線q1に対して実輪郭線q2が小さい場合(例えば、5μmだけ小さい場合)、図12の(a3)は、理想輪郭線q1に対して実輪郭線q2が大きい場合(例えば、5μmだけ大きい場合)をそれぞれ示している。
そして、図12の(a1)~(a3)に示した形状の実輪郭線q2を有する工具3でワークの加工面M11を加工すると、図12の(b1)~(b3)のようになる。具体的に、図12の(a1)に示すように、理想輪郭線q1と実輪郭線q2が一致している場合には、図12の(b1)に示すように、工具3は、加工面M11上の加工点に丁度良く接する。一方、図12の(a2)に示すように、理想輪郭線q1に対して実輪郭線q2が小さい場合には、図12の(b2)に示すように、工具3は加工面M11上の加工点に達しない。更に、図12の(a3)に示すように、理想輪郭線q1に対して実輪郭線q2が大きい場合には、図12の(b3)に示すように、工具3は加工面M11の加工点から内側に食い込んでしまう。
このときの、工具3とワーク5(加工面M11)との距離の関係をグラフに示すと、図13のようになる。図13において横軸は工具3とワーク5との距離の理想値を示し、縦軸は工具3とワーク5との実際の距離(実値)を示している。グラフSaは、図12の(a1)に示したように工具3が理想輪郭線である場合を示し、グラフSbは、図12の(a2)に示したように工具3の実輪郭線が小さい場合を示し、グラフScは、図12の(a3)に示したように工具3の実輪郭線が大きい場合を示している。
グラフSb、ScがグラフSaに近づくように補正すれば、加工面M11に対する工具3の輪郭誤差を補正することができる。第1実施形態では、図14に示すように、工具3と加工面M11との距離に応じて、徐々に輪郭誤差を小さくして行き、工具3と加工面M11との距離がゼロになった時点で、輪郭誤差をゼロとする第1距離効果係数Edを設定する。そして、輪郭誤差(補正値)に第1距離効果係数Edを乗じることにより、図14のグラフSb1、Sc1となるように補正値を変化させる。
この際、グラフSb、ScからグラフSb1、Sc1を生成するために、以下に示す(2)式に基づいて、第1距離効果係数Edを算出する。
Ed=1.25exp(-106・Da3-300・Da) …(2)
(2)式において、「Da」は理想形状の工具3と加工面M11との距離を示し、「exp」は指数関数を示す。なお、(2)式に示す演算式は一例であって、他の演算式で第1距離効果係数Edを算出することも可能である。
(2)式において、「Da」は理想形状の工具3と加工面M11との距離を示し、「exp」は指数関数を示す。なお、(2)式に示す演算式は一例であって、他の演算式で第1距離効果係数Edを算出することも可能である。
上記(2)式をグラフで示すと、図15に示すグラフF1のようになる。図15において、横軸は理想状態の工具3とワーク5との距離Daを示しており、縦軸は第1距離効果係数Edを示している。グラフF1から理解されるように、第1距離効果係数Edは、「0~1」の範囲で変化する係数であり、工具3とワーク5の距離が短くなるほど、変化率(グラフの傾斜)が大きくなっている。
第1距離効果係数Edを考慮することにより、工具3と、ワーク5の加工面M11との間に誤差が生じている場合であっても、接近距離に応じて補正値を徐々に変化させて、工具3と加工面M11とが接するようにするので、一点加工から二点加工に移行する際に工具3の補正値が急激に変化することを回避する。
より詳細に説明すると、工具3によりワーク5の加工面M11を加工するときには、予め測定した工具3の輪郭誤差に基づき、例えば工具3の直径が理想値よりも5μmだけ小さい場合には、参照符号#50Aには、「+0.005」が記憶されている。また、工具3の直径が理想値よりも5μmだけ大きい場合には、参照符号#50Aには、「-0.005」が記憶されている。なお、「#50A」とは、前述した#500~#590のうち、加工点T2が加工面M11に接するときの、加工点T1の角度(0°~90°)である。例えば、1°であれば「#501」ということになる。
そして、図15に示すグラフF1を参照すると、Da=0の場合、即ち、工具3が加工点T2に接してワーク5を加工している場合には、Ed=1となる。従って、工具3が理想値よりも5μmだけ大きい場合には、補正値は-5μmである。
Da=10μmの場合には、Ed=0.4096となり、工具3が理想値よりも5μmだけ大きい場合には、補正値は-2.048μmとなる(図14参照)。
Da=3μmの場合には、Ed=0.81314となり、工具3が理想値よりも5μmだけ大きい場合には、補正値は-4.066μmとなる(図14参照)。
特に、上記したDa=3μmの場合で、工具3が理想値に対して5μmだけ大きい場合には、補正がなければ「3-5=-2」となり、2μmの食い込みとなってしまう。しかし、第1距離効果係数Edを乗じることにより、-4.066μmだけ補正されるので、食い込みを回避することができる。
第1距離効果係数Edの設定は、距離がゼロに近づくにつれて、傾きが大きくなるように設定することが望ましい。具体的には、図16に示すように、工具3からワーク5までの距離が遠い領域γ1では傾きが小さく、中間の領域β1では傾きが徐々に大きくなり、更に、加工点までの距離が近い領域α1では傾きの変化が大きくなるように設定する。即ち、第1距離効果係数Edは、所定の距離から第2の加工点T2に近づくにつれて、増加率が徐々に増加するように変化することになる。こうすることにより、第1距離効果係数Edによる影響が徐々に大きくすることが可能となる。
[一点加工から二点加工に移行するときの座標の演算]
次に、工具3によるワーク5の加工点が一点から二点に移行する場合の、工具3の座標の補正について説明する。図17に示すように、工具3によりワーク5における第1の加工点T1を加工している状態から、工具3が第2の加工点T2に接近する場合の、工具3のX、Y、Z座標の補正について説明する。
次に、工具3によるワーク5の加工点が一点から二点に移行する場合の、工具3の座標の補正について説明する。図17に示すように、工具3によりワーク5における第1の加工点T1を加工している状態から、工具3が第2の加工点T2に接近する場合の、工具3のX、Y、Z座標の補正について説明する。
図17に示す第1の加工面M1上の第1の加工点T1の単位法線ベクトルを(i1、j1、k1)とし、第1の加工点T1の補正量を#50Bとする。「#50B」とは、前述した#500~#590のうち、第1の加工点T1に対応する角度(0°~90°)である。即ち、工具3が第1の加工点T1に接したときの工具3の点と、図4に示した中心C2を結ぶ直線の、中心線C1を基準とした角度である。
また、第2の加工面M2上の第2の加工点T2の単位法線ベクトルを(i2、j2、k2)とし、第2の加工点T2の補正量を#50Aとする。「#50A」についても同様に#500~#590のうち、第2の加工点T2に対応する角度(0°~90°)の数値である。
また、第1の加工点T1の回避ベクトルを(i11、j11、k11)とし、第1の加工点T1の法線と、第2の加工点T2に接する平面との交差角度を「θ」とする(図8参照)。また、第2の加工点T2の回避ベクトルを(i22、j22、k22)とする。
すると、補正後のX座標、Y座標、Z座標は、図18の(3)式に示すように算出される。図18において、Px、Py、Pzは、3次元座標の理想値を示している。また、図18において、括弧内の第1項に示すr1は、第1の加工点T1の補正量を示す。第2項に示すr2は、第2の加工点T2の補正量を示す。第3項に示すr3は、第1の加工点T1の回避量(第1の回避量)を示す。第4項に示すr4は、第2の加工点T2の回避量(第2の回避量)を示す。
例えば、工具3が第2の加工点T2に接近したときの距離が10μmである場合には、図15に示したように、「第1距離効果係数Ed=0.4096」となる。従って、図18に示した式(3)式は、図19に示す(4)式のようになる。
このように、工具3による加工点が第1の加工点T1の一点加工から、第1の加工点T1と第2の加工点T2の二点加工に移行するとき、工具3が第2の加工点T2に接近する際の距離に応じて図15のグラフF1に示すように、第1距離効果係数Edを変化させている。従って、一点加工から二点加工に移行する際に、補正による急激な工具3の位置変動が発生することを回避できる。このため、安定して工具3によるワーク5の加工を実施することが可能となる。
[NCプログラムの補正処理の説明]
次に、第1実施形態に係る加工装置1による加工点の補正処理の処理手順を、図20に示すフローチャートを参照して説明する。図20に示す処理は、図1に示す制御部13及びコンピュータ33の演算部33aにより実行される。また、以下に示す処理は、コンピュータプログラムとしてコンピュータ33に記憶されている。
次に、第1実施形態に係る加工装置1による加工点の補正処理の処理手順を、図20に示すフローチャートを参照して説明する。図20に示す処理は、図1に示す制御部13及びコンピュータ33の演算部33aにより実行される。また、以下に示す処理は、コンピュータプログラムとしてコンピュータ33に記憶されている。
初めに、図20に示すステップS11において、図1に示すCAM39により、工具3の加工パスとなるNCプログラムを作成する。このときの加工パスは、工具3が工具保持部9のスピンドル29に対して正確に装着され、且つ工具3に形状誤差が存在しない場合の加工パスである。
ステップS12において、制御部13の位置ずれ検出部131は、工具3の理想輪郭線P1を算出する。理想輪郭線P1は、メモリ14に記憶されている理想の工具の寸法から読み取ることができる。
ステップS13において、位置ずれ検出部131は、工具3の実輪郭線P3を取得する。具体的に、レーザ測定器(図1に示した工具形状測定装置31)により工具3の側面方向からレーザを照射し、工具3を通過したレーザを検出することにより、輪郭線P2を算出することができるので、この輪郭線P2に基づいて実輪郭線P3を算出する(図3(a)、3(b)参照)。
ステップS14において、位置ずれ検出部131は、理想輪郭線P1と実輪郭線P3に基づいて、工具3の円弧形状部の角度方向毎の補正値を算出し、更に、算出した補正値を参照符号#500~590に設定する(図4参照)。
ステップS15において、演算部33aの位置ずれ補正部331は、ワーク5の第1の加工点T1における単位法線ベクトルV1を算出し、更に、参照符号#500~#590に記憶されている補正値を用いてX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の加工点の座標を補正する。具体的には、工具3が第1の加工点T1に接する位置である加工位置の角度(0°~90°)に基づいて、例えば参照符号#564に設定されている補正値を取得する。更に、単位法線ベクトルV1をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向の成分に分解し、上記の補正値を乗じることにより、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向の加工点の座標を補正する。
ステップS16において、演算部33aの距離効果係数算出部332は、工具3と第2の加工点T2との間の距離に応じた第1距離効果係数Edを算出する。具体的には、図15に示したグラフF1に基づいて、第2の加工点T2に接近するにつれて大きくなる第1距離効果係数Ed(0~1の数値)を算出する。
ステップS17において、演算部33aの位置ずれ補正部331は、第1距離効果係数Edを用いて工具3による加工位置の座標を補正する。具体的に、図18に示した(3)式に基づいて、工具3による加工位置の、X座標、Y座標、Z座標を補正する。その後、本処理を終了する。
こうして、一点加工から二点加工に移行する際に、工具3と第2の加工点T2との間の距離に応じた補正値を設定することにより、NCプログラムの座標値を適正な数値に補正することができる。そして、補正後のNCプログラムを用いた制御を実施することにより、安定的にワーク5の加工を実施できるのである。
[第1実施形態の効果の説明]
このように、第1実施形態に係るワークの加工装置1では、工具3(ボールエンドミル)を用いてワーク5を加工している。そして、工具3による加工点が、第1の加工点T1の一点加工から、第1の加工点T1と第2の加工点T2の二点加工に移行する際には、工具3が第2の加工点T2に接近した際の距離に応じて、第1距離効果係数Edを演算している。そして、第1距離効果係数Edに応じて第2の加工点T2による補正値を変化させている。
このように、第1実施形態に係るワークの加工装置1では、工具3(ボールエンドミル)を用いてワーク5を加工している。そして、工具3による加工点が、第1の加工点T1の一点加工から、第1の加工点T1と第2の加工点T2の二点加工に移行する際には、工具3が第2の加工点T2に接近した際の距離に応じて、第1距離効果係数Edを演算している。そして、第1距離効果係数Edに応じて第2の加工点T2による補正値を変化させている。
従って、工具3が第2の加工点T2に接近すると、第2の加工点T2による補正値が考慮されて工具3による加工位置が補正される。このため、一点加工から二点加工に移行する際に、工具3が第2の加工点T2に達しないことや、第2の加工点T2からワーク5に食い込んで加工するなどの問題の発生を回避することができる。
更に、第1実施形態に係るワークの加工装置1では、一点加工から二点加工に移行する際に、急激に第2の加工点T2に接することを回避することができる。このため、安定的なワーク5の加工が可能となる。
また、第1実施形態に係るワークの加工装置1では、図18に示したように、補正後の加工パスの演算式がメモリ14に記憶されており、この演算式に参照符号#500~#590を代入して三次元座標を補正する。このため、加工時における演算負荷を軽減することができ、ワーク5の加工に要する時間を短縮化することが可能となる。
なお、第1実施形態では、工具3の円弧形状部を0~90°の範囲で1°ごとに補正値を算出する例について説明したが、例えば、図21に示すように、角度63.9°の場合には、これに近接する63°の参照符号#563と、64°の参照符号#564を1対9で比例配分して補正値を求めるようにしてもよい。このような手法を採用することにより、より高精度な加工点の補正処理を実施することが可能となる。
[第2実施形態の説明]
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、ワーク5に存在する第1の加工面M1上の第1の加工点T1、及び第2の加工面M2上の第2の加工点T2の、二点加工を実施する際の補正について説明した。第2実施形態では、三点加工について説明する。
次に、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、ワーク5に存在する第1の加工面M1上の第1の加工点T1、及び第2の加工面M2上の第2の加工点T2の、二点加工を実施する際の補正について説明した。第2実施形態では、三点加工について説明する。
図22は、三点加工する際のワークの加工面の構成を示す説明図である。図22(a)に示すように、直方体形状のワーク51に不均等なV字形状の切込部52を形成し、更に、図22(b)に示すように、ワーク51の切込部52に斜めの方向から平板53を差し込んだ形状を想定する。そして、図22(c)に示すように、切込部52、及び平板53で囲まれる3つの面を、それぞれ第1の加工面M1、第2の加工面M2、第3の加工面M3とする。そして、第2実施形態では、第1の加工面M1上の加工点と第2の加工面M2上の加工点の二点加工から、第3の加工面M3上の加工点(第3の加工点)を加えた三点加工に移行する際の、工具3の補正値を設定する。以下詳細に説明する。
初めに、第1の加工面M1と第2の加工面M2の二点加工を想定し、第1実施形態の手法を採用して、工具3の加工位置を補正する。次に、第1の加工面M1と第2の加工面M2の加工点または接近点を通り、且つ各加工面M1、M2の加工点の単位法線ベクトルによって規定される平面S(所定平面)を定義する。このとき、図23(a)に示すように、平面Sには第1の加工面M1、第2の加工面M2の加工点の単位法線ベクトルのみならず、加工点または接近点の回避ベクトルも、平面S上に乗ることになる。
即ち、第1の加工面M1と第2の加工面M2の加工点の補正に用いる全てのベクトルが平面S上に存在することになる。つまり、第1の加工点T1を補正する補正ベクトルと、第2の加工点T2を補正する補正ベクトルは、平面S上に存在することになる。従って、図23(b)に示すように、第1の加工面M1と第2の加工面M2での加工位置を補正する処理においては、工具3の輪郭誤差がどのような凹凸を持っていても、全ての補正動作を合成した最終的は加工位置を補正するための移動ベクトル(これを、「移動ベクトルVc12」とする)も平面S上に存在することになる。
次に、工具3による第3の加工面M3の加工を考慮に加える。このとき、以下に示す(A)、(B)を補正する必要がある。
(A)従来より行っていた第3の加工面M3の法線方向の補正。
(B)第1の加工面M1と第2の加工面M2の補正動作によって生じた第3の加工面M3に対する食い込み、または切込不足の解消。
(A)従来より行っていた第3の加工面M3の法線方向の補正。
(B)第1の加工面M1と第2の加工面M2の補正動作によって生じた第3の加工面M3に対する食い込み、または切込不足の解消。
図24(a)は、第1~第3の加工面M1~M3を、工具3の軸方向から見た天頂図である。図24(a)に示すベクトルVc12は、図23(b)に示した「移動ベクトルVc12」を示している。移動ベクトルVc12は、平面Sに沿っている。図24(a)に示す第3の加工面M3に任意の方向Y1を設定し、この方向Y1を通る鉛直方向の平面の法線方向から見た図を、図24(b)に示す。図24(b)に示すように、工具3を移動ベクトルVc12に沿って移動させたことにより、工具3と第3の加工面M3との間に、第3の加工面M3の法線方向を向く乖離ベクトルVne3が生じている。
ここで、第3の加工面M3の単位法線ベクトルをVun3とすると、乖離ベクトルVne3は、移動ベクトルVc12と、上記の単位法線ベクトルVun3との内積で算出することができる。即ち、「Vne3=Vc12・Vun3」で算出することができる。但し「・」はベクトルの内積を示す。また、乖離ベクトルVne3の向きは、単位法線ベクトルVun3の向きと同一である。
そして、理想状態(移動ベクトルVc12がゼロである状態)において、工具3が第3の加工面M3に接しているのであれば、乖離ベクトルVne3をそのまま逆の方向に移動させれば、第1の加工面M1と第2の加工面M2との間で実施した補正による影響を解消することができる。即ち、図25に示すように、乖離ベクトルVne3の逆方向となるベクトルVcB3を設定する。
次に、上述した(A)に示した補正を行う。具体的には、第1実施形態で示した補正と同様に、第3の加工面M3に工具3が接近、或いは食い込むのであれば、第3の加工面M3の法線方向に向けて工具3を移動させるための補正値を演算する。このベクトルをVcA3とする。例えば、図26(a)に示すように、工具3が第3の加工面M3に食い込む場合には、図26(b)に示すように、工具3をベクトルVcA3だけ移動させれば、食い込みを回避することができる。
そして、前述したベクトルVcB3とベクトルVcA3を合成したベクトルVc3を算出する。即ち、(ベクトルVc3)=(ベクトルVcA3)+(ベクトルVcB3)である。合成したベクトルVc3が、第3の加工面M3を加工するために必要な補正ベクトルである。
ここで、第1の加工面M1と第2の加工面M2との間では、工具3の輪郭誤差に起因する補正が完了しているので、新たに工具3の加工位置に補正を加えると、上記の補正が崩れるという懸念が生じる。しかし、前述したように、第1の加工面M1と第2の加工面M2との間の最終的な移動ベクトル、即ち、図23(b)に示した移動ベクトルVc12は、平面S上のベクトルであった。従って、平面Sに直交する方向(平面Sの法線方向)への移動であれば、移動ベクトルVc12は影響を受けない。従って、第1の加工面M1と第2の加工面M2との間での補正に影響を与えない。
従って、図27(a)、27(b)に示すように、ベクトルVc3(VcB3とVcA3の合成ベクトル)が平面Sの法線方向のベクトルに変換できれば良いことになる。この法線方向のベクトルを「VcS3」とする。
ここで、ベクトルVc3とベクトルVcS3の方向は、共にCADデータから取得することができ、事前に算出することが可能である。従って、ベクトルVcS3の大きさを、ベクトルVc3の大きさ(正負の符号を含む)から求めれば良い。
図28(a)~28(c)に示すように、ベクトルVc3とベクトルVcS3のなす角度をθ2とすると、以下の(5)式が得られる。
|VcS3|×cosθ2=|Vc3|
即ち、|VcS3|=|Vc3|/cosθ2 …(5)
|VcS3|×cosθ2=|Vc3|
即ち、|VcS3|=|Vc3|/cosθ2 …(5)
ここまでで、ベクトルVcS3の大きさ(符号を含む)が求められ、且つベクトルVcS3の方向はCADデータから取得できるので、ベクトルVcS3が確定する。
従って、第1の加工面M1、第2の加工面M2、第3の加工面M3の全てについての補正を考慮した補正ベクトル、即ち、「ベクトルVc12+ベクトルVcS3」を得ることができた。
ベクトルVc12は、前述した第1実施形態で求められているので、以下では、具体的に「ベクトルVcS3」を算出する手順について説明する。
工具3が第1の加工面M1と第2の加工面M2の二点接触でワーク5を加工する場合には、前述した図18に示した(3)式により、X、Y、Zの各座標を補正する。そして、上述したベクトルVc12のX軸成分をVc12x、Y軸成分をVc12y、Z軸成分をVc12zとすると、図18に示した(3)式は、次の(6)式となる。
X[Px+Vc12x]
Y[Py+Vc12y]
Z[Pz+Vc12z] …(6)
X[Px+Vc12x]
Y[Py+Vc12y]
Z[Pz+Vc12z] …(6)
三つの加工面M1、M2、M3の三点接触でワーク5を加工する場合には、上述したベクトルVcS3が加わることになる。ベクトルVcS3のX軸成分をVcS3x、Y軸成分をVcS3y、Z軸成分をVcS3zとすると、X、Y、Z座標は、次の(7)式となる。
X[Px+Vc12x+VcS3x]
Y[Py+Vc12y+VcS3y]
Z[Pz+Vc12z+VcS3z] …(7)
X[Px+Vc12x+VcS3x]
Y[Py+Vc12y+VcS3y]
Z[Pz+Vc12z+VcS3z] …(7)
従って、(7)式を具体的なNCプログラムにできれば、工具3による三点接触の加工を実施することができる。
最初に、工具3と第3の加工面M3との間の距離に応じて変化する係数である第2距離効果係数Ed3を算出する。第2距離効果係数Ed3の算出方法は前述した第1距離効果係数Edの算出方法と同様であり、第2距離効果係数Ed3は「0~1」の範囲で変化する変数である。また、工具3が第3の加工面M3に接触した場合には、Ed3=1である。
第2距離効果係数Ed3が算出されたら、上述の(A)に示した法線方向の補正を行う。具体的に、工具3の第3の加工面M3に対する補正ベクトルを算出する。この補正ベクトルのX、Y、Z成分をそれぞれ、VcAx、VcAy、VcAzとする。また、第3の加工面M3の加工点における単位法線ベクトルのX、Y、Z成分をそれぞれi3、j3、k3とし、工具3が第3の加工面M3に接触する角度に応じた参照符号を、#50Dとすると、上述した補正ベクトルは、次の(8)式で算出することができる。
VcA3x=i3×#50D×Ed3
VcA3y=j3×#50D×Ed3
VcA3z=k3×#50D×Ed3 …(8)
VcA3x=i3×#50D×Ed3
VcA3y=j3×#50D×Ed3
VcA3z=k3×#50D×Ed3 …(8)
次に、上述の(B)に示した第1の加工面M1と第2の加工面M2の補正動作によって生じた第3の加工面M3に対する食い込み、または切込不足を解消する処理を行う。
図23に示したように、第1の加工面M1と第2の加工面M2の最終的な移動ベクトルVc12と、第3の加工面M3の単位法線ベクトルの内積(これを、「IPS3c12」とする)を逆方向にしたものが、食い込みまたは切込不足を解消するための補正ベクトルとなる。このベクトルを「VcB3」とすると、ベクトルVcB3のX、Y、Z成分VcB3x、VcB3y、VcB3zは、図29に示す(9)式で算出することができる。但し、(9)式において、「IPS3c12=i3×Vc12x+j3×Vc12y+k3×Vc12z」である。
上述した(8)式、及び(9)式を合成して、第3の加工面M3に対する工具3の補正ベクトルVc3(Vc3x、Vc3y、Vc3z)を算出する。即ち、以下の(10)式を用いて、補正ベクトルVc3を算出する。
Vc3x=VcA3x+VcB3x
Vc3y=VcA3y+VcB3y
Vc3z=VcA3z+VcB3z …(10)
Vc3x=VcA3x+VcB3x
Vc3y=VcA3y+VcB3y
Vc3z=VcA3z+VcB3z …(10)
次に、補正ベクトルVc3を、平面Sの法線方向のベクトルに変換し、これをベクトルVcS3とする。
この際、平面Sの単位法線ベクトル(即ち、ベクトルVcS3の向き)は事前に得られる。しかし、ベクトルVcS3の大きさ|VcS3|は、「|Vc3|/cosθ2」を求める計算をNCプログラムとして記述しなければならない。特に、ベクトルの大きさ(スカラー)の計算は、X、Y、Zの各成分の二乗和の平方根を演算することにより算出することができる。しかし、この演算はNCプログラムの1行に詰め込むには長すぎる。
そこで、ベクトルVcS3と、自身の単位ベクトル(i3、j3、k3)との内積を演算すれば、「cos(0°)=1」であるから、スカラーを演算できる。更に、ベクトルVcS3の符号(Sign(VcS3))も失われない。即ち、次の(11)式が得られる。
|Vc3|×Sign(VcS3)=Vc3x×i3+Vc3y×j3+Vc3z×k3 …(11)
|Vc3|×Sign(VcS3)=Vc3x×i3+Vc3y×j3+Vc3z×k3 …(11)
平面Sの単位法線ベクトルをi4、j4、k4とし、第3の加工面M3と平面Sとのなす角度をθ2として、第3の加工面M3の最終的な補正ベクトルVc3を展開すると、図30に示す(12)式となる。但し、i4、j4、k4の向きは、第3の加工面M3の法線と近い方向、即ち、第3の加工面M3の法線との内積が正となる向きである。
図30に示した(12)式から理解されるように、「Vc3x×i3+Vc3y×j3+Vc3z×k3」の項は、X、Y、Z軸に関わらず共通である。この項を展開すると、図31に示す(13)式となる。
更に、(13)式に示した「IPS3c12」を展開すると、図32に示す(14)式となる。
従って、図30~32に示す(12)~(14)式により、ベクトルVcS3が展開されたことになる。これらの式に含まれる項は、各面の加工点の単位法線ベクトル、回避ベクトル、第1距離効果係数、第2距離効果係数、三角関数、加工時に決定されている参照符号#50A、#50C、#50Dであり、既知の数値である。従って、工具3の最終的な「移動ベクトルVcS3」を算出することができる。
具体的に(7)式を、前述した(3)式、及び(12)式に基づいて展開すると、図33に示す(15)~(18)式が得られる。
更に、(15)式、(18)式を参照すると、図34に示す(19)式に集約することができる。(19)式において、Px、α、β、γは全て実数値である。従って、実加工時におけるNCプログラムによる演算負荷が高まることがない。
こうして、移動ベクトルVcS3を用いて、工具3の加工位置を補正することにより、工具3がワーク5の三つの面に接して加工する場合において、工具3の輪郭誤差を考慮した安定的な加工を行うことができるのである。
[第2実施形態の効果の説明]
このようにして、第2実施形態に係る加工装置では、工具3がワーク5の第1の加工面M1と第2の加工面M2の二点加工から、第3の加工面M3の三点加工に移行する際に、平面Sに対して法線方向となるベクトルを算出して、このベクトルを補正することにより、工具3と第3の加工面M3との干渉を回避している。
このようにして、第2実施形態に係る加工装置では、工具3がワーク5の第1の加工面M1と第2の加工面M2の二点加工から、第3の加工面M3の三点加工に移行する際に、平面Sに対して法線方向となるベクトルを算出して、このベクトルを補正することにより、工具3と第3の加工面M3との干渉を回避している。
更に、二点加工から三点加工に移行するとき、工具3(エンドミル)と第3の加工点との距離が所定の距離以内に接近した際に、第1の加工点における補正値と、第2の加工点における補正値と、第3の加工点における補正値と、第1距離効果係数と、第2距離効果係数に基づいて位置ずれを補正する。
従って、工具3による第1の加工面M1と第2の加工面M2の二点加工から、第3の加工面M3を含む三点加工に移行する際に、工具3が第3の加工面M3に食い込む、或いは切込不足を解消することが可能となる。その結果、三点加工においても高精度にワーク5を加工することが可能となる。
以上、実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替の実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
Claims (7)
- ワークを所望の形状に加工するための加工方法であって、
下端が半球形状をなし、回転軸を中心として回転して前記ワークを切削加工するためのエンドミルが、工具保持部に保持されているときの前記エンドミルの輪郭線である実輪郭線と、理想形状の前記エンドミルの輪郭線である理想輪郭線と、の位置ずれを検出する工程と、
前記半球形状の中心を基準とした複数の角度方向における、前記理想輪郭線と前記実輪郭線との前記位置ずれを補正する補正値を算出する工程と、
前記エンドミルによる加工点が、前記ワークの第1の加工面における第1の加工点の一点加工から、前記第1の加工点と第1の加工面とは異なる第2の加工面における第2の加工点との二点加工に移行する際に、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離に応じて、前記第2の加工点を加工する際の前記位置ずれの影響の大きさを示す第1距離効果係数を算出する工程と、
前記エンドミルによる前記一点加工時には、前記補正値に基づいて前記第1の加工点の位置ずれを補正し、前記一点加工から前記二点加工に移行するとき、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離が所定の距離以内に接近した際に、前記第1の加工点における前記補正値と前記第1距離効果係数とに基づいて前記位置ずれを補正する工程と、
を備えた加工方法。 - 前記第1距離効果係数は、前記エンドミルが前記第2の加工点に近づくほど、大きくなるように設定されている
請求項1に記載の加工方法。 - 前記第1距離効果係数は、前記所定の距離から前記第2の加工点に近づくにつれて、増加率が徐々に増加するように変化する
る請求項2に記載の加工方法。 - 前記第1の加工点の位置ずれを補正したときに、前記エンドミルが前記第2の加工面に接する場合に、前記第2の加工面に食い込む量を第1の回避量として演算し、
前記第2の加工点の位置ずれを補正したときに、前記エンドミルが前記第1の加工面に接する場合に、前記第1の加工面に食い込む量を第2の回避量として演算し、
前記エンドミルにより前記第1の加工面、第2の加工面を加工する際には、前記第1の回避量、及び第2の回避量に基づいて、前記第1の加工面を加工する際の前記エンドミルの位置ずれ、及び前記第2の加工面を加工する際の前記エンドミルの位置ずれを補正する工程
を更に備えた請求項1~3のいずれか1項に記載の加工方法。 - 前記エンドミルによる加工点が、前記第1の加工面における第1の加工点と前記第2の加工面における第2の加工点との二点加工から、前記第1の加工面と前記第2の加工面とは異なる第3の加工面における第3の加工点を含む三点加工に移行する際には、
前記第1の加工点を補正する補正ベクトルと第2の加工点を補正する補正ベクトルを含む平面である所定平面を定義し、前記所定平面に直交する方向に、前記第3の加工点にける補正値を算出し、前記第3の加工点にける前記補正値に基づいて前記位置ずれを補正する
請求項1~4のいずれか1項に記載の加工方法。 - 前記エンドミルによる加工点が、前記第1の加工面における第1の加工点と前記第2の加工面における第2の加工点との二点加工から、前記第1の加工面と前記第2の加工面とは異なる第3の加工面における第3の加工点を含む三点加工に移行する際には、
前記エンドミルと前記第3の加工点との間の距離に応じて、前記二点加工する際の前記位置ずれの影響の大きさを示す第2距離効果係数を、前記距離効果係数算出部が算出する工程と、
前記二点加工から前記三点加工に移行するとき、位置ずれ補正部が、前記エンドミルと前記第3の加工点との距離が所定の距離以内に接近した際に、前記第1の加工点における前記補正値と、前記第2の加工点における前記補正値と、前記第3の加工点における前記補正値と、前記第2距離効果係数とに基づいて前記位置ずれを補正する工程と
を更に備えた請求項1~5のいずれか1項に記載の加工方法。 - ワークを所望の形状に加工するための加工装置であって、
下端が半球形状をなし、回転軸を中心として回転して前記ワークを切削加工するためのエンドミルと、
前記エンドミルを保持するための工具保持部と、
前記エンドミルが前記工具保持部に保持されているときの、前記エンドミルの輪郭線である実輪郭線と、理想形状の前記エンドミルの輪郭線である理想輪郭線との位置ずれを検出するための位置ずれ検出部と、
前記半球形状の中心を基準とした複数の角度方向における、前記理想輪郭線と前記実輪郭線との位置ずれを補正する補正値を算出し、更に、算出した補正値に基づいて、前記エンドミルの位置ずれを補正するための位置ずれ補正部と、
前記エンドミルによる加工点が、前記ワークの第1の加工面における第1の加工点の一点加工から、前記第1の加工点と第1の加工面とは異なる第2の加工面における第2の加工点との二点加工に移行する際に、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離に応じて、前記第2の加工点を加工する際の前記位置ずれの影響の大きさを示す第1距離効果係数を算出するための距離効果係数算出部と、
を備え、
前記位置ずれ補正部は、前記エンドミルによる前記一点加工時には、前記補正値に基づいて前記第1の加工点の位置ずれを補正し、前記一点加工から前記二点加工に移行するとき、前記エンドミルと前記第2の加工点との間の距離が所定の距離以内に接近した際に、前記第1の加工点における前記補正値と前記第1距離効果係数とに基づいて前記位置ずれを補正する
加工装置。
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115592520B (zh) * | 2022-11-07 | 2024-08-06 | 重庆大学 | 一种叶片极薄边缘机器人高精度磨抛轨迹规划方法 |
CN115933524B (zh) * | 2023-01-18 | 2024-09-06 | 大连理工大学 | 一种基于三点偏置模型接触位置寻优的五轴侧铣刀位规划方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63233403A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 数値制御装置 |
US5255199A (en) * | 1990-12-14 | 1993-10-19 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Cutting tool form compensaton system and method |
CN102581705A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 南京航空航天大学 | 一种铣削加工工件误差的分度补偿方法 |
CN103218475A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-07-24 | 天津大学 | 一种基于在机测评的复杂空间型面误差反馈补偿方法 |
WO2019221005A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 東芝機械株式会社 | 被加工物の加工方法および被加工物の加工機 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63233403A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 数値制御装置 |
US5255199A (en) * | 1990-12-14 | 1993-10-19 | Martin Marietta Energy Systems, Inc. | Cutting tool form compensaton system and method |
CN102581705A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-07-18 | 南京航空航天大学 | 一种铣削加工工件误差的分度补偿方法 |
CN103218475A (zh) * | 2013-03-14 | 2013-07-24 | 天津大学 | 一种基于在机测评的复杂空间型面误差反馈补偿方法 |
WO2019221005A1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | 東芝機械株式会社 | 被加工物の加工方法および被加工物の加工機 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118559497A (zh) * | 2024-08-01 | 2024-08-30 | 简阳市中原低温设备配套有限公司 | 一种非接触式对刀系统 |
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