JP2845711B2 - キャラクタラインを有するワークの加工方法 - Google Patents
キャラクタラインを有するワークの加工方法Info
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- JP2845711B2 JP2845711B2 JP4394393A JP4394393A JP2845711B2 JP 2845711 B2 JP2845711 B2 JP 2845711B2 JP 4394393 A JP4394393 A JP 4394393A JP 4394393 A JP4394393 A JP 4394393A JP 2845711 B2 JP2845711 B2 JP 2845711B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はキャラクタラインを有す
るワークの加工方法に関し、特に自由曲面を有する金型
加工に適用され、ヘール加工工具を６軸ＮＣ工作機械の
主軸に装着し、ワークと工具の干渉を回避しつつキャラ
クタラインを加工後、ワークの表面をヘール加工で平滑
仕上げするキャラクタラインを有するワークの加工方法
に関する。
るワークの加工方法に関し、特に自由曲面を有する金型
加工に適用され、ヘール加工工具を６軸ＮＣ工作機械の
主軸に装着し、ワークと工具の干渉を回避しつつキャラ
クタラインを加工後、ワークの表面をヘール加工で平滑
仕上げするキャラクタラインを有するワークの加工方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】曲面で構成されるワークの面と面の交線
を明瞭に削り出すキャラクタライン加工には手作業に負
う部分が多く大変手間がかかる。通常、熟練工による手
作業で加工したり、小径のボールエンドミルの回転工具
で加工したり、放電加工機械を用いて加工して対応して
いる。キャラクタラインを加工後は、ワークの表面を砥
石等を使用した手磨き加工または自動磨き機械へ運んで
表面加工を行っている。
を明瞭に削り出すキャラクタライン加工には手作業に負
う部分が多く大変手間がかかる。通常、熟練工による手
作業で加工したり、小径のボールエンドミルの回転工具
で加工したり、放電加工機械を用いて加工して対応して
いる。キャラクタラインを加工後は、ワークの表面を砥
石等を使用した手磨き加工または自動磨き機械へ運んで
表面加工を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】手作業で仕上げ加工を
行うと熟練工が必要となり、かつ長時間の作業を必要と
したり、精度の良い加工ができないといった問題があ
る。小径のボールエンドミルの回転工具で加工するとき
は、キャラクタライン上の各点でのキャラクタラインに
隣接する２つの曲面が挟む角度は同一とは限らず変化し
連続自動加工が困難であったり、工具半径より小さいフ
ィレット半径を有したキャラクタラインは加工できない
という問題がある。一方、放電加工機械を用いて加工す
るときは、切削工作機械から放電加工機械へワークを運
搬しその段取りに時間と労力を必要とする問題がある。
それゆえ、高品位な任意形状のキャラクタラインの創成
は困難であるという問題がある。また、その後の曲面の
平滑加工を手磨き加工で行うとエッジ形状を崩したり、
長時間の作業を必要としたり、キャラクタラインとその
キャラクタラインに連続するワークの曲面間に段差が生
じたり、キャラクタラインがはっきりでない等の問題が
ある。一方、自動磨き機械による加工ではワークと工具
の干渉が心配ないような広い加工表面を有するワーク、
あるいは平面に近い、つまり曲率の大きな曲面でないと
加工ができず、加工可能なワークの適用範囲が狭いとい
う問題がある。
行うと熟練工が必要となり、かつ長時間の作業を必要と
したり、精度の良い加工ができないといった問題があ
る。小径のボールエンドミルの回転工具で加工するとき
は、キャラクタライン上の各点でのキャラクタラインに
隣接する２つの曲面が挟む角度は同一とは限らず変化し
連続自動加工が困難であったり、工具半径より小さいフ
ィレット半径を有したキャラクタラインは加工できない
という問題がある。一方、放電加工機械を用いて加工す
るときは、切削工作機械から放電加工機械へワークを運
搬しその段取りに時間と労力を必要とする問題がある。
それゆえ、高品位な任意形状のキャラクタラインの創成
は困難であるという問題がある。また、その後の曲面の
平滑加工を手磨き加工で行うとエッジ形状を崩したり、
長時間の作業を必要としたり、キャラクタラインとその
キャラクタラインに連続するワークの曲面間に段差が生
じたり、キャラクタラインがはっきりでない等の問題が
ある。一方、自動磨き機械による加工ではワークと工具
の干渉が心配ないような広い加工表面を有するワーク、
あるいは平面に近い、つまり曲率の大きな曲面でないと
加工ができず、加工可能なワークの適用範囲が狭いとい
う問題がある。
【０００４】したがって、本発明の目的は上述の問題点
のない、すなわち熟練工を必要とせず普通のオペレータ
により短時間で加工でき、ボールエンドミルを使用せず
にヘール加工工具を６軸ＮＣ工作機械の主軸に装着し、
ワークと工具の干渉を回避しつつ連続自動加工ができ、
放電加工機械を用いないので段取り時間を要しない、高
品位な任意形状のキャラクタラインの加工方法を提供
し、キャラクタライン加工後そのワークの表面をヘール
加工することによりキャラクタラインとそのキャラクタ
ラインに連続するワークの曲面間に段差を発生すること
ない、ワークの表面を平滑に仕上げ加工可能なキャラク
タラインを有するワークの加工方法を提供することにあ
る。
のない、すなわち熟練工を必要とせず普通のオペレータ
により短時間で加工でき、ボールエンドミルを使用せず
にヘール加工工具を６軸ＮＣ工作機械の主軸に装着し、
ワークと工具の干渉を回避しつつ連続自動加工ができ、
放電加工機械を用いないので段取り時間を要しない、高
品位な任意形状のキャラクタラインの加工方法を提供
し、キャラクタライン加工後そのワークの表面をヘール
加工することによりキャラクタラインとそのキャラクタ
ラインに連続するワークの曲面間に段差を発生すること
ない、ワークの表面を平滑に仕上げ加工可能なキャラク
タラインを有するワークの加工方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】図１は本発明によるキャ
ラクタラインを有するワークの加工方法の基本処理ステ
ップの流れ図である。前記目的を達成する本発明のキャ
ラクタラインを有するワークの加工方法は、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の互いに直交する３つの直線送り軸と、Ｘ軸の
回りに回転するＡ軸、Ｙ軸の回りに回転するＢ軸、およ
びＺ軸の回りに回転するＣ軸の３つの回転送り軸とを有
する６軸ＮＣ工作機械を用い、加工すべきワークの複数
面の内、隣接面同志が交差する部分に形成されるキャラ
クタラインおよび前記複数面を加工する、キャラクタラ
インを有するワークの加工方法において、下記の各段階
から構成する。 （第１段階）６軸ＮＣ工作機械の工具主軸に装着される
ヘール加工工具の形状データを記憶する。 （第２段階）加工するワークのキャラクタラインを構成
する複数面の各面の面形状データを記憶する。 （第３段階）面形状データからキャラクタラインを表す
キャラクタラインデータを求め記憶する。 （第４段階）キャラクタラインに沿ってヘール加工工具
を送る際、ヘール加工工具形状データ、面形状データお
よびキャラクタラインデータに基づき、ワークとヘール
加工工具とが干渉するか否かを判別し、その判別の結
果、干渉無しと判別されたときは加工を続行し、その判
別の結果、干渉有りと判別されたときは、回転送り軸を
回転し、ワークとヘール加工工具とのなす相対姿勢を変
更し、加工を続行する。 （第５段階）キャラクタラインの加工終了後にワーク上
の複数面をヘール加工工具によって平滑加工する。
ラクタラインを有するワークの加工方法の基本処理ステ
ップの流れ図である。前記目的を達成する本発明のキャ
ラクタラインを有するワークの加工方法は、Ｘ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸の互いに直交する３つの直線送り軸と、Ｘ軸の
回りに回転するＡ軸、Ｙ軸の回りに回転するＢ軸、およ
びＺ軸の回りに回転するＣ軸の３つの回転送り軸とを有
する６軸ＮＣ工作機械を用い、加工すべきワークの複数
面の内、隣接面同志が交差する部分に形成されるキャラ
クタラインおよび前記複数面を加工する、キャラクタラ
インを有するワークの加工方法において、下記の各段階
から構成する。 （第１段階）６軸ＮＣ工作機械の工具主軸に装着される
ヘール加工工具の形状データを記憶する。 （第２段階）加工するワークのキャラクタラインを構成
する複数面の各面の面形状データを記憶する。 （第３段階）面形状データからキャラクタラインを表す
キャラクタラインデータを求め記憶する。 （第４段階）キャラクタラインに沿ってヘール加工工具
を送る際、ヘール加工工具形状データ、面形状データお
よびキャラクタラインデータに基づき、ワークとヘール
加工工具とが干渉するか否かを判別し、その判別の結
果、干渉無しと判別されたときは加工を続行し、その判
別の結果、干渉有りと判別されたときは、回転送り軸を
回転し、ワークとヘール加工工具とのなす相対姿勢を変
更し、加工を続行する。 （第５段階）キャラクタラインの加工終了後にワーク上
の複数面をヘール加工工具によって平滑加工する。
【０００６】
【作用】図２は本発明の制御手段のブロック図である。
全体を制御するＣＰＵからなる演算制御部２１、加工す
るワークの複数面の各面の面形状データを記憶する面形
状データ記憶部２２、面形状データから求めたキャラク
タラインを表すキャラクタラインデータを記憶するキャ
ラクタラインデータ記憶部２３、６軸ＮＣ工作機械の工
具主軸に装着されるヘール加工工具の形状データを記憶
する工具形状データ記憶部２４、キャラクタラインを加
工する加工プログラムおよびキャラクタライン加工終了
後のキャラクタラインに連続するワークの表面を加工す
る加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部２
５、６軸ＮＣ工作機械２７のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の互いに
直交する３つの直線送り軸と、Ｘ軸の回りに回転するＡ
軸、Ｙ軸の回りに回転するＢ軸、およびＺ軸の回りに回
転するＣ軸の３つの回転送り軸を駆動する軸駆動部２６
とからなる。
全体を制御するＣＰＵからなる演算制御部２１、加工す
るワークの複数面の各面の面形状データを記憶する面形
状データ記憶部２２、面形状データから求めたキャラク
タラインを表すキャラクタラインデータを記憶するキャ
ラクタラインデータ記憶部２３、６軸ＮＣ工作機械の工
具主軸に装着されるヘール加工工具の形状データを記憶
する工具形状データ記憶部２４、キャラクタラインを加
工する加工プログラムおよびキャラクタライン加工終了
後のキャラクタラインに連続するワークの表面を加工す
る加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部２
５、６軸ＮＣ工作機械２７のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の互いに
直交する３つの直線送り軸と、Ｘ軸の回りに回転するＡ
軸、Ｙ軸の回りに回転するＢ軸、およびＺ軸の回りに回
転するＣ軸の３つの回転送り軸を駆動する軸駆動部２６
とからなる。
【０００７】演算制御部２１は、加工するワークにおけ
る複数面の各面の面形状データを記憶する面形状データ
記憶部２２から隣接する２つの面のなすキャラクタライ
ンデータを求め、そのキャラクタラインデータをキャラ
クタラインデータ記憶部２３に記憶し、工具形状データ
記憶部２４に工具形状データを記憶し、キャラクタライ
ンを加工する加工プログラムを加工プログラム記憶部２
５に記憶し、そのキャラクタラインの加工プログラムに
従ってヘール加工工具を送る際、工具形状データ、面形
状データおよびキャラクタラインデータに基づきそのワ
ークとそのヘール加工工具とが干渉するか否かを判別
し、その判別の結果、干渉無しと判別されたときは加工
を続行し、その判別の結果、干渉有りと判別されたとき
は、その回転送り軸を回転し、ワークとヘール加工工具
とのなす相対姿勢を変更し、加工を続行するよう制御す
る。
る複数面の各面の面形状データを記憶する面形状データ
記憶部２２から隣接する２つの面のなすキャラクタライ
ンデータを求め、そのキャラクタラインデータをキャラ
クタラインデータ記憶部２３に記憶し、工具形状データ
記憶部２４に工具形状データを記憶し、キャラクタライ
ンを加工する加工プログラムを加工プログラム記憶部２
５に記憶し、そのキャラクタラインの加工プログラムに
従ってヘール加工工具を送る際、工具形状データ、面形
状データおよびキャラクタラインデータに基づきそのワ
ークとそのヘール加工工具とが干渉するか否かを判別
し、その判別の結果、干渉無しと判別されたときは加工
を続行し、その判別の結果、干渉有りと判別されたとき
は、その回転送り軸を回転し、ワークとヘール加工工具
とのなす相対姿勢を変更し、加工を続行するよう制御す
る。
【０００８】さらに演算制御部２１は、Ａ軸、Ｂ軸また
はＣ軸の回転送り軸を回転し、あるいはＸ軸、Ｙ軸また
はＺ軸の互いに直交する３つの直線送り軸を移動するよ
う制御して軸駆動部２６を駆動し、ワークと工具とが干
渉しないよう工具の相対姿勢を変更し、加工するよう制
御する。軸駆動部２６はその制御に従い６軸ＮＣ工作機
械２６の各６軸を駆動制御する。次に、演算制御部２１
は工具をキャラクタラインに沿って移動させて加工を続
行し、キャラクタライン加工終了後、加工プログラムに
従ってそのキャラクタラインに連続するワークの表面を
ヘール加工工具を用いて平滑加工するよう制御する。
はＣ軸の回転送り軸を回転し、あるいはＸ軸、Ｙ軸また
はＺ軸の互いに直交する３つの直線送り軸を移動するよ
う制御して軸駆動部２６を駆動し、ワークと工具とが干
渉しないよう工具の相対姿勢を変更し、加工するよう制
御する。軸駆動部２６はその制御に従い６軸ＮＣ工作機
械２６の各６軸を駆動制御する。次に、演算制御部２１
は工具をキャラクタラインに沿って移動させて加工を続
行し、キャラクタライン加工終了後、加工プログラムに
従ってそのキャラクタラインに連続するワークの表面を
ヘール加工工具を用いて平滑加工するよう制御する。
【０００９】本発明によるキャラクタラインを有するワ
ークの加工方法によれば、ワークとヘール加工工具との
干渉を回避するように、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸の回転送り軸
を回転し、ワークと工具のなす相対姿勢を制御しつつ加
工するので高品位な任意形状のキャラクタラインを加工
し、かつキャラクタライン加工終了後、そのキャラクタ
ラインに連続するワークの表面をヘール加工工具で平滑
加工するのでキャラクタラインとそのキャラクタライン
に連続するワークの表面との間に段差を発生させること
なく加工できる。
ークの加工方法によれば、ワークとヘール加工工具との
干渉を回避するように、Ａ軸、Ｂ軸、Ｃ軸の回転送り軸
を回転し、ワークと工具のなす相対姿勢を制御しつつ加
工するので高品位な任意形状のキャラクタラインを加工
し、かつキャラクタライン加工終了後、そのキャラクタ
ラインに連続するワークの表面をヘール加工工具で平滑
加工するのでキャラクタラインとそのキャラクタライン
に連続するワークの表面との間に段差を発生させること
なく加工できる。
【００１０】
【実施例】図３は本発明の実施例によるキャラクタライ
ンの加工方法の基本処理ステップの流れ図である。本発
明のキャラクタラインの加工方法は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の互いに直交する３つの直線送り軸と、Ｘ軸の回りに回
転するＡ軸、Ｙ軸の回りに回転するＢ軸、およびＺ軸の
回りに回転するＣ軸の３つの回転送り軸とを有する６軸
ＮＣ工作機械を用い、加工すべきワークの複数面の内、
隣接面同志が交差する部分に形成されるキャラクタライ
ンを連続加工するキャラクタラインの加工方法におい
て、下記の各段階を備える。 （第１段階）６軸ＮＣ工作機械の工具主軸に装着される
ヘール加工工具の形状データを記憶する。この工具切刃
部分の表面形状は点群で近似する。 （第２段階）加工するワークのキャラクタラインを構成
する複数面の各面の面形状データを記憶する。 （第３段階）面形状データからキャラクタラインを表す
キャラクタラインデータを求め記憶する。
ンの加工方法の基本処理ステップの流れ図である。本発
明のキャラクタラインの加工方法は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸
の互いに直交する３つの直線送り軸と、Ｘ軸の回りに回
転するＡ軸、Ｙ軸の回りに回転するＢ軸、およびＺ軸の
回りに回転するＣ軸の３つの回転送り軸とを有する６軸
ＮＣ工作機械を用い、加工すべきワークの複数面の内、
隣接面同志が交差する部分に形成されるキャラクタライ
ンを連続加工するキャラクタラインの加工方法におい
て、下記の各段階を備える。 （第１段階）６軸ＮＣ工作機械の工具主軸に装着される
ヘール加工工具の形状データを記憶する。この工具切刃
部分の表面形状は点群で近似する。 （第２段階）加工するワークのキャラクタラインを構成
する複数面の各面の面形状データを記憶する。 （第３段階）面形状データからキャラクタラインを表す
キャラクタラインデータを求め記憶する。
【００１１】（第４段階）キャラクタラインを加工する
加工プログラムに従ってヘール加工工具を送る際、所定
時間間隔で、その工具形状データ、その面形状データお
よびそのキャラクタラインデータに基づきワークとヘー
ル加工工具とが干渉するか否かを判別する。 （第５段階）第４段階の判別の結果、干渉無しと判別さ
れたときは加工を続行し、一方、第４段階の判別の結
果、干渉有りと判別されたときは、ヘール加工工具の進
行方向であって、その進行方向に垂直な断面上に描かれ
るワーク上に隣接する２面を表す２つの曲線間を滑らか
に加工するヘール加工工具の刃の最先端部の軌跡である
円弧状ラインの円の中心点、すなわちヘール加工工具の
先端部におけるフィレット中心点を通る軸であるＦ軸の
回りにヘール加工工具を回転し、干渉するか否かを判別
する。
加工プログラムに従ってヘール加工工具を送る際、所定
時間間隔で、その工具形状データ、その面形状データお
よびそのキャラクタラインデータに基づきワークとヘー
ル加工工具とが干渉するか否かを判別する。 （第５段階）第４段階の判別の結果、干渉無しと判別さ
れたときは加工を続行し、一方、第４段階の判別の結
果、干渉有りと判別されたときは、ヘール加工工具の進
行方向であって、その進行方向に垂直な断面上に描かれ
るワーク上に隣接する２面を表す２つの曲線間を滑らか
に加工するヘール加工工具の刃の最先端部の軌跡である
円弧状ラインの円の中心点、すなわちヘール加工工具の
先端部におけるフィレット中心点を通る軸であるＦ軸の
回りにヘール加工工具を回転し、干渉するか否かを判別
する。
【００１２】（第６段階）第５段階の判別の結果、干渉
無しと判別されたときは加工を続行し、一方、第５段階
の判別の結果、干渉有りと判別されたときは、そのフィ
レット中心点を通りＦ軸に垂直な断面上に描かれるワー
ク上に隣接する２面を表す２つの曲線のなす角度の二等
分線であり、かつＦ軸に直交するＮ軸と、Ｆ軸の両軸に
直交するＰ軸の回りにヘール加工工具を回転し、干渉す
るか否かを判別する。 （第７段階）第６段階の判別の結果、干渉無しと判別さ
れたときは加工を続行し、一方、第６段階の判別の結
果、干渉有りと判別されたときは、Ｎ軸の回りにヘール
加工工具を回転し、干渉するか否かを判別する。 （第８段階）第７段階の判別の結果、干渉無しと判別さ
れたときは加工を続行し、一方、第７段階の判別の結
果、干渉有りと判別されたときは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の
互いに直交する３つの直線送り軸を駆動制御し、Ｎ軸方
向へワークとヘール加工工具とが干渉しなくなるまでワ
ークからヘール加工工具を平行移動して逃がす。このよ
うにしてキャラクタラインの加工終了後、キャラクタラ
インに連続するワークの表面の加工を同一のヘールバイ
トまたは別のヘールバイトで予め指令される工具経路に
従って平滑加工する。
無しと判別されたときは加工を続行し、一方、第５段階
の判別の結果、干渉有りと判別されたときは、そのフィ
レット中心点を通りＦ軸に垂直な断面上に描かれるワー
ク上に隣接する２面を表す２つの曲線のなす角度の二等
分線であり、かつＦ軸に直交するＮ軸と、Ｆ軸の両軸に
直交するＰ軸の回りにヘール加工工具を回転し、干渉す
るか否かを判別する。 （第７段階）第６段階の判別の結果、干渉無しと判別さ
れたときは加工を続行し、一方、第６段階の判別の結
果、干渉有りと判別されたときは、Ｎ軸の回りにヘール
加工工具を回転し、干渉するか否かを判別する。 （第８段階）第７段階の判別の結果、干渉無しと判別さ
れたときは加工を続行し、一方、第７段階の判別の結
果、干渉有りと判別されたときは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の
互いに直交する３つの直線送り軸を駆動制御し、Ｎ軸方
向へワークとヘール加工工具とが干渉しなくなるまでワ
ークからヘール加工工具を平行移動して逃がす。このよ
うにしてキャラクタラインの加工終了後、キャラクタラ
インに連続するワークの表面の加工を同一のヘールバイ
トまたは別のヘールバイトで予め指令される工具経路に
従って平滑加工する。
【００１３】図４の（Ａ）はキャラクタラインのフィレ
ット半径が工具先端部の半径より大きい例を示す図であ
り、本図は工具の進行方向に直交するワークの切断面を
示す。ワーク上の２つの隣接する面１と面２に挟まれる
ヘール加工工具先端部を円で示す。この円の半径がヘー
ルバイトの刃先半径である。本図は、５つの円の位置に
工具先端部が５回送られワークを５工程で加工すれば滑
らかな表面加工ができる例を示す。ここで、１つの大き
な円の工具先端部が１回送られワークを１工程で加工し
て同様な滑らかな表面加工ができると仮定したとき、こ
の大きな円の半径をフィレット半径という。また、この
大きな円の中心をフィレット中心という。
ット半径が工具先端部の半径より大きい例を示す図であ
り、本図は工具の進行方向に直交するワークの切断面を
示す。ワーク上の２つの隣接する面１と面２に挟まれる
ヘール加工工具先端部を円で示す。この円の半径がヘー
ルバイトの刃先半径である。本図は、５つの円の位置に
工具先端部が５回送られワークを５工程で加工すれば滑
らかな表面加工ができる例を示す。ここで、１つの大き
な円の工具先端部が１回送られワークを１工程で加工し
て同様な滑らかな表面加工ができると仮定したとき、こ
の大きな円の半径をフィレット半径という。また、この
大きな円の中心をフィレット中心という。
【００１４】図４の（Ｂ）はフィレット半径と工具先端
部の半径が等しい例を示す図であり、本図も同様に工具
の進行方向に直交するワークの切断面を示す。本図は、
１つの円の位置に１つの大きな工具先端部が送られワー
クを１工程で加工すれば滑らかな表面加工ができる例を
示す。この例ではフィレット中心は工具先端中心と一致
する。
部の半径が等しい例を示す図であり、本図も同様に工具
の進行方向に直交するワークの切断面を示す。本図は、
１つの円の位置に１つの大きな工具先端部が送られワー
クを１工程で加工すれば滑らかな表面加工ができる例を
示す。この例ではフィレット中心は工具先端中心と一致
する。
【００１５】図５は本発明によるキャラクタラインの加
工方法におけるヘールバイトの姿勢制御の説明図であ
る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸によるヘールバイト５１の位置制
御を行い、ヘールバイト５１をキャラクタライン５３上
に沿って送り、かつヘールバイト５１とワーク５２の面
１またはワーク５２の面２とが干渉しないようにＡ軸、
Ｂ軸、Ｃ軸を回転してヘールバイト５１の姿勢制御を行
い、これら回転送り軸で干渉回避ができない場合は、必
要に応じてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を駆動してヘールバイト５
１をワーク５２から離れる方向に平行移動してキャラク
タライン５３を加工する。
工方法におけるヘールバイトの姿勢制御の説明図であ
る。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸によるヘールバイト５１の位置制
御を行い、ヘールバイト５１をキャラクタライン５３上
に沿って送り、かつヘールバイト５１とワーク５２の面
１またはワーク５２の面２とが干渉しないようにＡ軸、
Ｂ軸、Ｃ軸を回転してヘールバイト５１の姿勢制御を行
い、これら回転送り軸で干渉回避ができない場合は、必
要に応じてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を駆動してヘールバイト５
１をワーク５２から離れる方向に平行移動してキャラク
タライン５３を加工する。
【００１６】図６はキャラクタライン上を加工して移動
するヘール加工工具とワークの工具送り方向に直交する
断面図である。本図は、フィレット中心Ｏがヘールバイ
ト６１の先端中心と一致する例である。すなわちフィレ
ット半径と同一半径の刃先であって、ワーク６２の面１
と面２の狭角と同一刃先角を有する総形バイトを用いた
例である。点Ｏは、ヘールバイト６１の先端中心であ
り、この点を通り本図の紙面に垂直な軸はヘールバイト
６１の送り軸であり、Ｆ軸と定義される。Ｎ軸はＦ軸に
直交し、キャラクタラインを挟む隣接するワーク６２の
面１と面２の狭角の２等分線である。Ｐ軸はフィレット
中心点Ｏを通り、Ｆ軸、Ｎ軸に直交する軸である。
するヘール加工工具とワークの工具送り方向に直交する
断面図である。本図は、フィレット中心Ｏがヘールバイ
ト６１の先端中心と一致する例である。すなわちフィレ
ット半径と同一半径の刃先であって、ワーク６２の面１
と面２の狭角と同一刃先角を有する総形バイトを用いた
例である。点Ｏは、ヘールバイト６１の先端中心であ
り、この点を通り本図の紙面に垂直な軸はヘールバイト
６１の送り軸であり、Ｆ軸と定義される。Ｎ軸はＦ軸に
直交し、キャラクタラインを挟む隣接するワーク６２の
面１と面２の狭角の２等分線である。Ｐ軸はフィレット
中心点Ｏを通り、Ｆ軸、Ｎ軸に直交する軸である。
【００１７】図７の（Ａ）はワークとキャラクタライン
上を移動して加工する工具との間の干渉例を示す図であ
る。本図は、ワーク７２の面２側でヘールバイト７１が
干渉する干渉領域７６を示す。ワーク７２の面１側では
ヘールバイト７１は干渉していない。
上を移動して加工する工具との間の干渉例を示す図であ
る。本図は、ワーク７２の面２側でヘールバイト７１が
干渉する干渉領域７６を示す。ワーク７２の面１側では
ヘールバイト７１は干渉していない。
【００１８】図７の（Ｂ）はヘールバイトによるキャラ
クタラインの加工例を示す図である。ワーク７２の面１
側でヘールバイト７１を時計方向に倒し第１工程のキャ
ラクタラインを加工し、ワーク７２の面２側でヘールバ
イト７１をθだけ反時計方向に倒し第２工程のキャラク
タラインを加工すると所望のキャラクタラインの加工が
できる。１回の工程でキャラクタラインの加工を行うに
は、工具の先端中心がそのフィレット半径と一致し、か
つワーク７２の隣接する２つの面の挟む挟角と一致する
総形バイトを用いれば可能である。
クタラインの加工例を示す図である。ワーク７２の面１
側でヘールバイト７１を時計方向に倒し第１工程のキャ
ラクタラインを加工し、ワーク７２の面２側でヘールバ
イト７１をθだけ反時計方向に倒し第２工程のキャラク
タラインを加工すると所望のキャラクタラインの加工が
できる。１回の工程でキャラクタラインの加工を行うに
は、工具の先端中心がそのフィレット半径と一致し、か
つワーク７２の隣接する２つの面の挟む挟角と一致する
総形バイトを用いれば可能である。
【００１９】図８は本発明の実施例によるヘールバイト
を用いた表面加工の説明図である。キャラクタライン８
３の加工終了後、予めボールエンドミルで中仕上げされ
たキャラクタライン８３に連続するワーク８２の右側の
表面１１およびワーク８２の左側の表面１２を、ヘール
バイト８１を使用して平滑に加工する。本図の複数本の
矢は表面加工時のヘールバイト８１の送り方向を示す。
本図では、表面１１の右端からヘールバイト８１の送り
が開始され、キャラクタライン８３をまたいで表面１２
の左端へ向って加工し、その動作をワークの全奥行に渡
って繰り返し行い、ワークの表面１１、１２を加工する
ことが示されている。またヘールバイト８１をキャラク
タライン８３から外向きに送り、まず表面１１を加工
し、その後ヘールバイト８１の向きを逆にしてヘールバ
イト８１をキャラクタライン８３から外向きに送り、表
面１２を加工してもよい。ヘールバイト８１を使用する
ので中仕上げ時に削り残されたピックフィードマークは
きれいに切削除去され、かつキャラクタライン８３と連
続するワーク８２の表面１１、１２はキャラクタライン
８３との間に段差なく平滑に加工できる。
を用いた表面加工の説明図である。キャラクタライン８
３の加工終了後、予めボールエンドミルで中仕上げされ
たキャラクタライン８３に連続するワーク８２の右側の
表面１１およびワーク８２の左側の表面１２を、ヘール
バイト８１を使用して平滑に加工する。本図の複数本の
矢は表面加工時のヘールバイト８１の送り方向を示す。
本図では、表面１１の右端からヘールバイト８１の送り
が開始され、キャラクタライン８３をまたいで表面１２
の左端へ向って加工し、その動作をワークの全奥行に渡
って繰り返し行い、ワークの表面１１、１２を加工する
ことが示されている。またヘールバイト８１をキャラク
タライン８３から外向きに送り、まず表面１１を加工
し、その後ヘールバイト８１の向きを逆にしてヘールバ
イト８１をキャラクタライン８３から外向きに送り、表
面１２を加工してもよい。ヘールバイト８１を使用する
ので中仕上げ時に削り残されたピックフィードマークは
きれいに切削除去され、かつキャラクタライン８３と連
続するワーク８２の表面１１、１２はキャラクタライン
８３との間に段差なく平滑に加工できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のキャラク
タラインを有するワークの加工方法によれば、ヘール加
工工具を６軸ＮＣ工作機械の主軸に装着しＡ軸、Ｂ軸、
Ｃ軸の回転によってワークと工具の干渉を回避しつつキ
ャラクタラインを連続自動加工し、その後キャラクタラ
インに連続するワークの表面をヘール加工工具によって
平滑加工するので高品位な任意形状のキャラクタライン
が加工できると共に、キャラクタラインとそのキャラク
タラインに連続するワークの表面間に段差のない滑らか
な表面加工が実現できる。本発明によれば、加工するワ
ークの適用範囲が広くなり、従来技術によるワークの表
面加工では不可能であったワークの加工も可能となる。
タラインを有するワークの加工方法によれば、ヘール加
工工具を６軸ＮＣ工作機械の主軸に装着しＡ軸、Ｂ軸、
Ｃ軸の回転によってワークと工具の干渉を回避しつつキ
ャラクタラインを連続自動加工し、その後キャラクタラ
インに連続するワークの表面をヘール加工工具によって
平滑加工するので高品位な任意形状のキャラクタライン
が加工できると共に、キャラクタラインとそのキャラク
タラインに連続するワークの表面間に段差のない滑らか
な表面加工が実現できる。本発明によれば、加工するワ
ークの適用範囲が広くなり、従来技術によるワークの表
面加工では不可能であったワークの加工も可能となる。
【図１】本発明によるキャラクタラインを有するワーク
の加工方法の基本処理ステップの流れ図である。
の加工方法の基本処理ステップの流れ図である。
【図２】本発明の制御手段のブロック図である。
【図３】本発明の実施例によるキャラクタラインの加工
方法の基本処理ステップの流れ図である。
方法の基本処理ステップの流れ図である。
【図４】（Ａ）はキャラクタラインのフィレット半径が
工具先端部の半径より大きい例を示す図であり、（Ｂ）
はフィレット半径と工具先端部の半径が等しい例を示す
図である。
工具先端部の半径より大きい例を示す図であり、（Ｂ）
はフィレット半径と工具先端部の半径が等しい例を示す
図である。
【図５】本発明によるキャラクタラインの加工方法にお
けるヘールバイトの姿勢制御の説明図である。
けるヘールバイトの姿勢制御の説明図である。
【図６】キャラクタライン上を加工して移動するヘール
加工工具とワークの工具送り方向に直交する断面図であ
る。
加工工具とワークの工具送り方向に直交する断面図であ
る。
【図７】（Ａ）はワークとキャラクタライン上を移動し
て加工する工具との間の干渉例を示す図であり、（Ｂ）
はヘールバイトによるキャラクタラインの加工例を示す
図である。
て加工する工具との間の干渉例を示す図であり、（Ｂ）
はヘールバイトによるキャラクタラインの加工例を示す
図である。
【図８】本発明の実施例によるヘールバイトを用いた表
面加工の説明図である。
面加工の説明図である。
１、２…ワーク面 ５１、６１、７１、８１…ヘールバイト ５２、６２、７２、８２…ワーク ５３、８３…キャラクタライン Ｏ…フィレット中心点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05B 19/4093 B23D 5/00 B23Q 15/00 301
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の互いに直交する３つ
の直線送り軸と、Ｘ軸の回りに回転するＡ軸、Ｙ軸の回
りに回転するＢ軸、およびＺ軸の回りに回転するＣ軸の
３つの回転送り軸とを有する６軸ＮＣ工作機械を用い、
加工すべきワークの複数面の内、隣接面同志が交差する
部分に形成されるキャラクタラインおよび前記複数面を
加工する、キャラクタラインを有するワークの加工方法
において、 前記６軸ＮＣ工作機械の工具主軸に装着されるヘール加
工工具の形状データを記憶する第１段階と、 加工する前記ワークのキャラクタラインを構成する前記
複数面の各面の面形状データを記憶する第２段階と、 前記面形状データから前記キャラクタラインを表すキャ
ラクタラインデータを求め記憶する第３段階と、 前記キャラクタラインに沿って前記ヘール加工工具を送
る際、前記ヘール加工工具形状データ、前記面形状デー
タおよび前記キャラクタラインデータに基づき、前記ワ
ークと前記ヘール加工工具とが干渉するか否かを判別
し、その判別の結果、干渉無しと判別されたときは加工
を続行し、その判別の結果、干渉有りと判別されたとき
は、前記回転送り軸を回転し、前記ワークと前記ヘール
加工工具とのなす相対姿勢を変更し、加工を続行する第
４段階と、 前記キャラクタラインの加工終了後に前記ワーク上の前
記複数面をヘール加工工具によって平滑加工する第５段
階と、からなることを特徴とするキャラクタラインを有
するワークの加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4394393A JP2845711B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | キャラクタラインを有するワークの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4394393A JP2845711B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | キャラクタラインを有するワークの加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06259124A JPH06259124A (ja) | 1994-09-16 |
| JP2845711B2 true JP2845711B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=12677785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4394393A Expired - Lifetime JP2845711B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | キャラクタラインを有するワークの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2845711B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4531297B2 (ja) * | 2001-06-26 | 2010-08-25 | 株式会社森精機製作所 | ６軸制御ｎｃプログラム生成方法及び生成装置、並びに６軸制御ｎｃプログラム生成プログラム及びこのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| JP4366897B2 (ja) | 2002-02-28 | 2009-11-18 | Ｎｏｋ株式会社 | 成形型の加工方法 |
| JP2006068901A (ja) * | 2005-11-16 | 2006-03-16 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の制御装置 |
| US20110123285A1 (en) * | 2007-08-27 | 2011-05-26 | Hiroyuki Matsuda | Multiaxis machining apparatus |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP4394393A patent/JP2845711B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06259124A (ja) | 1994-09-16 |
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