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JP5680982B2 - Numerical control information creation device - Google Patents

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JP5680982B2
JP5680982B2 JP2011020092A JP2011020092A JP5680982B2 JP 5680982 B2 JP5680982 B2 JP 5680982B2 JP 2011020092 A JP2011020092 A JP 2011020092A JP 2011020092 A JP2011020092 A JP 2011020092A JP 5680982 B2 JP5680982 B2 JP 5680982B2
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Description

本発明は、入力した形状に沿って第一回転工具で加工した際に第一回転工具が進入出来ない領域を第一回転工具より小さな径を有する第二回転工具で加工するための数値制御情報を作成する数値制御情報作成装置及びその方法に関する。   The present invention provides numerical control information for processing a region where the first rotary tool cannot enter when processing with the first rotary tool along the input shape with the second rotary tool having a smaller diameter than the first rotary tool. The present invention relates to a numerical control information creating apparatus and method for creating a computer.

従来から、第一回転工具が進入出来ない領域、いわゆる削り残し領域を認識し、当該領域を第一回転工具よりも小さな径を有する第二回転工具で除去するための制御情報を生成する数値制御情報作成装置が知られている。こうした従来の数値制御情報作成装置について図10〜図14を参照して説明する。   Conventionally, numerical control for recognizing a region where the first rotary tool cannot enter, that is, a so-called uncut region, and generating control information for removing the region with a second rotary tool having a smaller diameter than the first rotary tool Information creation devices are known. Such a conventional numerical control information creating apparatus will be described with reference to FIGS.

図10は、従来の数値制御情報作成装置の構成を示すブロック図である。また、図11〜図13は、この数値制御情報作成装置での処理過程を示す図であり、図14A、図14Bは、処理結果の一部を示す図である。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional numerical control information creation device. FIGS. 11 to 13 are diagrams showing a processing process in the numerical control information creating apparatus, and FIGS. 14A and 14B are diagrams showing a part of the processing result.

ここでは、指定形状が図11の符号51で示されるような形状の場合を例に挙げて説明する。この場合、ユーザは、部品図面から、円弧、直線、その他の幾何形状要素で構成される指定形状51を抽出し、数値制御情報作成装置の形状入力部1に入力する。また、ユーザは、指定形状51に対して残す取代Fの値や、第一回転工具の工具半径(第一工具半径R1)、第二回転工具の工具半径(第二工具半径R2)、第二回転工具での切削幅Wなども、それぞれ、取代設定部2、第一工具半径設定部3、第二工具半径設定部4、切削幅設定部9に入力し、設定する。   Here, a case where the designated shape is a shape indicated by reference numeral 51 in FIG. 11 will be described as an example. In this case, the user extracts a designated shape 51 made up of an arc, a straight line, and other geometric shape elements from the component drawing, and inputs it to the shape input unit 1 of the numerical control information creation device. Further, the user can set the value of the machining allowance F left for the designated shape 51, the tool radius of the first rotary tool (first tool radius R1), the tool radius of the second rotary tool (second tool radius R2), the second The cutting width W and the like of the rotary tool are also input and set in the machining allowance setting unit 2, the first tool radius setting unit 3, the second tool radius setting unit 4, and the cutting width setting unit 9, respectively.

取代オフセット処理部14は、指定形状51を前記取代設定部2に設定された取代F分だけオフセットすることで加工形状52を生成する(図11参照)。第一工具半径設定部3には、第一回転工具の工具半径である第一工具半径R1が設定されている。工具形状オフセット処理部15は、前記取代オフセット処理部14で生成された加工形状52を、第一工具半径設定部3に設定された第一工具半径R1分だけオフセットし、工具の移動軌跡を得る。そして、工具形状オフセット処理部15は、その移動軌跡をさらに、第一工具半径R1相当の値で逆方向(外側方向)にオフセットすることで、当該第一回転工具での加工範囲を示す加工範囲形状53(図12参照)を生成する。   The machining allowance offset processing unit 14 generates a machining shape 52 by offsetting the designated shape 51 by the machining allowance F set in the machining allowance setting unit 2 (see FIG. 11). In the first tool radius setting unit 3, a first tool radius R1 that is a tool radius of the first rotary tool is set. The tool shape offset processing unit 15 offsets the machining shape 52 generated by the machining allowance offset processing unit 14 by the first tool radius R1 set in the first tool radius setting unit 3, and obtains the movement trajectory of the tool. . Then, the tool shape offset processing unit 15 further offsets the movement locus in the reverse direction (outward direction) by a value corresponding to the first tool radius R1, thereby indicating a machining range indicating the machining range of the first rotary tool. A shape 53 (see FIG. 12) is generated.

なお、特に記載がないかぎり、以下において、形状オフセットは次のようにして行なう。まず、形状を構成する線分に対しては、オフセット方向にオフセット量分だけ平行移動した同じ長さの線分を新しく作る。また、形状を構成する円弧に対しては、開き角と中心位置が同じでオフセット方向に円弧が移動した位置となるようにオフセット量分半径を増減した円弧を新しく作成する。この際、半径が0以下になってしまう場合は、その円弧は新しい形状を生成しない。そして、新しく作成された形状を順にたどった形状がオフセット形状となる。その際、各々形状の終点は新しい形状同士の交点となる。形状が離れてしまう場合は、形状の間に半径がオフセット量分で前後の形状に接する円弧を新しく作成する。   Unless otherwise specified, the shape offset is performed as follows. First, with respect to the line segment constituting the shape, a line segment having the same length that is translated by the offset amount in the offset direction is newly created. In addition, for the arc constituting the shape, a new arc is created by increasing or decreasing the radius by the offset amount so that the opening angle and the center position are the same and the arc moves to the offset direction. At this time, if the radius becomes 0 or less, the arc does not generate a new shape. And the shape which followed the newly created shape in order becomes an offset shape. At that time, the end points of the respective shapes become intersections of the new shapes. If the shapes are separated from each other, a new arc is formed between the shapes and the radius is offset by the offset amount and touching the front and rear shapes.

形状合成処理部8は、加工形状52と加工範囲形状53とを合成し、加工形状52から加工範囲形状53を除外して残った形状である削り残し領域54a〜54dを得る(図13参照)。この削り残し領域54a〜54dは、加工範囲形状53に対する加工形状52のはみ出し範囲ともいえる。続いて、数値制御情報作成装置は、この削り残し領域54a〜54dを、領域加工として一般的であるポケット加工によって除去するための数値制御情報を算出する。具体的には、次のとおりである。第二工具半径設定部4には、予め、追い込み加工に用いられる回転工具、すなわち第二回転工具の工具半径である第二工具半径R2が設定されている。ポケット軌跡生成部16は、この第二工具半径設定部4に設定された第二工具半径R2を有する工具を用いて、前記形状合成処理部8において求められた前記削り残し領域54a〜54dの内部の除去加工を行うための軌跡を生成する。この際、前記削り残し領域54a〜54dの外形を、切削幅設定部9に設定された切削幅Wで逐次オフセットし、工具軌跡を生成する。最後に、これまで生成された工具軌跡を出力部13へ出力することで、目的の追い込み加工用軌跡が得られる。   The shape synthesis processing unit 8 synthesizes the machining shape 52 and the machining range shape 53, and obtains uncut regions 54a to 54d, which are shapes remaining by removing the machining range shape 53 from the machining shape 52 (see FIG. 13). . It can be said that the uncut regions 54 a to 54 d are a protruding range of the machining shape 52 with respect to the machining range shape 53. Subsequently, the numerical control information creating apparatus calculates numerical control information for removing the uncut regions 54a to 54d by pocket processing, which is general as region processing. Specifically, it is as follows. In the second tool radius setting unit 4, a rotary tool used for follow-up machining, that is, a second tool radius R <b> 2 that is a tool radius of the second rotary tool is set in advance. The pocket locus generating unit 16 uses the tool having the second tool radius R2 set in the second tool radius setting unit 4, and uses the inside of the uncut regions 54a to 54d obtained in the shape synthesis processing unit 8. A trajectory for performing removal processing is generated. At this time, the outer shapes of the uncut regions 54 a to 54 d are sequentially offset by the cutting width W set in the cutting width setting unit 9 to generate a tool locus. Finally, by outputting the tool trajectory generated so far to the output unit 13, the target follow-up trajectory can be obtained.

特開平7−121219号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-121219

しかし、こうした従来の数値制御情報作成装置では、前記削り残し領域54a〜54d内部の除去加工を行うがゆえ、図14Aにおいて符号56で示すような箇所の除去が出来ないという課題があり、当該個所56を除去するためさらに輪郭加工を追加定義し組み合わせるなどの特別な処置が必要となる。   However, in such a conventional numerical control information generating apparatus, since the removal processing inside the uncut regions 54a to 54d is performed, there is a problem that a portion indicated by reference numeral 56 in FIG. 14A cannot be removed. In order to remove 56, a special treatment such as further defining and combining contour processing is required.

また一般に、図14Aに示すように、加工初期の工具降下位置(加工開始位置)58として、第一回転工具により加工済みであるとみなせる既加工領域64の内部位置を探索する必要がある。さらに前記工具降下位置58に降下したあとは、最奥部オフセット線上位置60に向かって走行することになるが、前記工具降下位置58から前記最奥部オフセット線上位置60への走行軌跡62は長距離に渡って被削材と工具半周分の接触が発生し加工負荷が大きくなるという課題もある。   In general, as shown in FIG. 14A, it is necessary to search for an internal position of a processed area 64 that can be regarded as having been processed by the first rotary tool, as a tool lowering position (machining start position) 58 in the initial stage of processing. Further, after descending to the tool lowering position 58, the vehicle travels toward the position 60 on the innermost offset line, but the traveling locus 62 from the tool lowering position 58 to the position 60 on the innermost offset line is long. There is also a problem that the work load becomes large due to contact between the work material and the tool half circumference over a distance.

さらに、前記削り残し領域54a〜54dに接して広がる広大な前記既加工領域64が存在するにもかかわらず、たとえば削り残し領域54dの切削加工中に発生する切粉は当該削り残し領域54dの内部にとどまり、既加工領域64の方向へ排出されないため加工の安定性を阻害する要因となるという課題も存在する。   Further, for example, chips generated during the cutting of the uncut region 54d are generated in the uncut region 54d despite the presence of the large processed region 64 that extends in contact with the uncut regions 54a to 54d. However, since there is no discharge in the direction of the processed region 64, there is also a problem that it becomes a factor that hinders the stability of processing.

さらに、図14Bに示すように、前記形状入力部1に設定された指定形状51を構成する形状要素51a,51bの座標値精度が粗く、当該形状要素51a,51bが微小な角度を成す折れ線であったとする。この場合、前記折れ線(形状要素51a,51b)を前記取代設定部2に設定された取代Fでオフセットして生成される加工形状52と加工範囲形状53との間に、削り残し領域54eが生じることになる。この削り残し領域54eの最大幅66が、僅か数μmという実加工では無視すべき厚みであっても、従来の数値制御情報作成装置では、削り残し領域として厳密に検出されてしまい、加工効率が悪いという問題もあった。   Further, as shown in FIG. 14B, the coordinate value accuracy of the shape elements 51a and 51b constituting the designated shape 51 set in the shape input unit 1 is rough, and the shape elements 51a and 51b are broken lines forming a minute angle. Suppose there was. In this case, an uncut region 54e is generated between the machining shape 52 and the machining range shape 53 generated by offsetting the polygonal line (shape elements 51a and 51b) with the machining allowance F set in the machining allowance setting unit 2. It will be. Even if the maximum width 66 of the uncut region 54e is a thickness that should be ignored in actual machining, which is only a few μm, the conventional numerical control information creating apparatus strictly detects the uncut region as a remaining region. There was also a problem of being bad.

本発明は、前記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、削り残しの除去加工のために、異なる複数の加工定義を組み合わせる必要がなく、且つ加工開始時の工具降下位置が必ず加工済みの位置となり、且つ、加工中の切粉排出性能がよく且つ実加工では無視すべきである僅か数μmの厚みしかない削り残しが無視される、効率のよい加工軌跡を生成する数値制御情報作成装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is not to combine a plurality of different machining definitions for removal of uncut material, and the tool lowering position at the start of machining. Is an effective machining trajectory that is always in the machined position, has good chip discharge performance during machining, and ignores uncut residue that is only a few μm thick, which should be ignored in actual machining. It is to provide a numerical control information creation device.

本発明の数値制御情報作成装置は、第一回転工具での削り残し領域を、第一回転工具より小径の第二回転工具で除去加工する数値制御情報を作成する数値制御情報作成装置であって、加工すべき形状である指定形状の入力を受け付ける形状入力部と、前記第一回転工具および前記第二回転工具の工具半径の設定を受け付ける工具半径設定部と、前記指定形状に対して残す取代の設定を受け付ける取代設定部と、前記指定形状を、前記取代と第一工具半径との和で、前記第一回転工具で除去加工する側へオフセットして得られる形状を、さらに、第一工具半径から第二工具半径を減じた値で、前記第一回転工具で除去加工する側とは反対側にオフセットして第一形状を算出する第一形状算出部と、前記指定形状を、前記取代と第二工具半径との和で、前記第一回転工具で除去加工する側へオフセットして第二形状を算出する第二形状算出部と、前記第二形状から第一形状を除外して残った追い込み加工形状を生成する形状合成処理部と、追い込み加工形状に基づいて、前記第一回転工具で削り残した領域を、第二回転工具で追い込み加工する際の軌跡を生成する追い込み加工用軌跡生成部と、を備える事を特徴とする。   The numerical control information creation device of the present invention is a numerical control information creation device that creates numerical control information for removing a remaining uncut area of a first rotary tool with a second rotary tool having a smaller diameter than the first rotary tool. A shape input unit that receives an input of a specified shape that is a shape to be machined, a tool radius setting unit that receives settings of tool radii of the first rotary tool and the second rotary tool, and an allowance remaining for the specified shape A machining allowance setting unit that accepts the setting, and a shape obtained by offsetting the specified shape to the side to be removed by the first rotary tool, with the sum of the machining allowance and the first tool radius, A value obtained by subtracting the second tool radius from the radius and offset to the side opposite to the side to be removed by the first rotary tool to calculate a first shape; and And the second tool radius The second shape calculation unit that calculates the second shape by offsetting to the side to be removed by the first rotary tool, and the shape that generates the remaining driven shape after removing the first shape from the second shape A synthesis processing unit, and a follow-up process trajectory generation unit that generates a trajectory when the second turning tool performs follow-up machining on an area left uncut by the first turning tool based on the follow-up machining shape. Features.

別の言い方をすると、本発明の数値制御情報作成装置は、指定形状、第一工具半径、第二工具半径、および取代に基づいて、第一回転工具が実際に加工する領域の外形より、第二工具半径分だけ小さくオフセットした第一形状、および、この指定形状を取代と第二工具半径とオフセット加算量の和でオフセットした第二形状を生成する。そして、この第一形状から第二形状のはみ出した範囲の形状、すなわち、第一回転工具が削り残す領域に沿って第二回転工具が走行する際に描く工具中心の軌跡を意味する追い込み加工形状を生成する。そして、この追い込み加工形状に対して、第一形状由来の形状要素を対象としないオフセットを順次施すことによって、追い込み加工形状の内側に位置する複数のオフセット形状からなるオフセット形状群を生成する。第二回転工具を走行させる軌跡として、オフセット形状群のうち最も内側のオフセット形状に沿って移動した後、順次、一つ外側のオフセット形状に沿って移動し、最終的に、追い込み加工形状に沿って移動する軌跡を出力する。その際に、前記オフセット形状間を結ぶために、これらオフセット形状毎に含まれる第一形状由来の要素の端点もしくは中点から加工を開始し且つピックフィードを行う経路を合わせて出力する。   In other words, the numerical control information creation device of the present invention is based on the designated shape, the first tool radius, the second tool radius, and the machining allowance, based on the outer shape of the region actually processed by the first rotary tool. A first shape offset by a small amount corresponding to the two tool radii and a second shape offset by the sum of the specified shape and the sum of the second tool radius and the offset addition amount are generated. And the shape of the range where the second shape protrudes from the first shape, that is, the follow-up machining shape which means the locus of the tool center drawn when the second rotary tool travels along the region where the first rotary tool is left uncut Is generated. Then, an offset shape group composed of a plurality of offset shapes located inside the follow-up shape is generated by sequentially applying an offset that does not target the shape element derived from the first shape to the follow-up shape. After moving along the innermost offset shape of the offset shape group as the trajectory for running the second rotary tool, it sequentially moves along the one outer offset shape, and finally along the follow-up machining shape. Output the trajectory. At that time, in order to connect the offset shapes, processing is started from the end point or the middle point of the element derived from the first shape included in each offset shape, and a route for pick-feeding is output together.

本発明では、第一形状として第二工具半径の量だけ小さくした形状を求めているため、追い込み加工形状及びその内部を第二回転工具が走行することによって第一回転工具が削り残す領域が確実に除去されることとなる。また前記追い込み加工形状を求める際に若干量を加算してオフセットするため実加工では無視してよい狭小な削り残しの検出を防止することができる。また、追い込み加工形状には第一形状に由来する形状要素が必ず含まれるので当該要素上に前記第二回転工具の中心を置いたとき前記第二回転工具の外周は前記第一回転工具によって加工済みであるはずの領域の内部に存在することとなるため加工開始時の工具降下は実加工動作が伴わず安全であり、また前記工具降下を行った位置から最も内側のオフセット形状へ第二回転工具が向かう際の加工動作において被削材と工具半周分の接触はほとんど発生しないため加工負荷が小さくなる。また最も内側のオフセット形状上の走行から順にその外側のオフセット形状上の走行へと乗り移らせながら前記第二回転工具の中心を移動させて行う加工動作は第一回転工具によって加工済みである広大な領域の側に開いた状態であるため加工中に生ずる切粉は前記広大な領域へと排出され、追い込み加工として最適な軌跡を生成することが可能である。   In the present invention, since the shape that is reduced by the amount of the second tool radius is obtained as the first shape, the follow-up machining shape and the region where the first rotary tool is left uncut by the second rotary tool traveling in the inside are surely obtained. Will be removed. Further, since a slight amount is added and offset when obtaining the follow-up machining shape, it is possible to prevent detection of a narrow uncut residue that can be ignored in actual machining. In addition, since the driven shape always includes a shape element derived from the first shape, the outer periphery of the second rotary tool is processed by the first rotary tool when the center of the second rotary tool is placed on the element. Therefore, the tool lowering at the start of machining is safe without actual machining operation, and the second rotation from the position where the tool was lowered to the innermost offset shape. In the machining operation when the tool is heading, the work load is reduced because there is almost no contact between the work material and the tool half circumference. In addition, the machining operation performed by moving the center of the second rotary tool while moving to the run on the outer offset shape in order from the run on the innermost offset shape is a vast that has been machined by the first rotary tool. Since it is in a state of being opened to the side of a large area, chips generated during the machining are discharged to the vast area, and it is possible to generate an optimum trajectory for the follow-up process.

本発明における数値制御情報作成方法の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the numerical control information creation method in this invention. 本発明の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第1の図である。It is a 1st figure of the process based on the numerical control information creation method of this invention. 本発明の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第2の図である。It is a 2nd figure of the process based on the numerical control information creation method of this invention. 本発明の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第3の図である。It is a 3rd figure of the process based on the numerical control information creation method of this invention. 本発明の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第4の図である。It is a 4th figure of the process based on the numerical control information creation method of this invention. 本発明の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第5の図である。It is a 5th figure of the process based on the numerical control information creation method of this invention. 本発明の数値制御情報作成方法に基づく処理結果の第1の図である。It is a 1st figure of the processing result based on the numerical control information creation method of this invention. 本発明の数値制御情報作成方法を構成する処理の一部を示す。A part of processing which constitutes the numerical control information creation method of the present invention is shown. 本発明の数値制御情報作成方法を構成する処理の一部を示す。A part of processing which constitutes the numerical control information creation method of the present invention is shown. 従来の数値制御情報作成方法の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional numerical control information creation method. 従来の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第1の図である。It is a 1st figure of the process based on the conventional numerical control information creation method. 従来の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第2の図である。It is a 2nd figure of the process based on the conventional numerical control information creation method. 従来の数値制御情報作成方法に基づく処理過程の第3の図である。It is a 3rd figure of the process based on the conventional numerical control information creation method. 従来の数値制御情報作成方法に基づく処理結果の一部を示す第1の図である。It is a 1st figure which shows a part of process result based on the conventional numerical control information creation method. 従来の数値制御情報作成方法に基づく処理結果の一部を示す第2の図である。It is a 2nd figure which shows a part of process result based on the conventional numerical control information creation method.

以下、本発明の実施形態である数値制御情報作成装置について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態である数値制御情報作成装置の構成を示すブロック図である。図2〜図6は、数値制御情報作成の処理過程を示す図である。また、図7は数値制御情報作成の処理結果を示す図であり、図8、図9は数値制御情報作成の処理の一部を示す図である。   Hereinafter, a numerical control information creation device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a numerical control information creating apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 to 6 are diagrams showing a process of creating numerical control information. FIG. 7 is a diagram showing the processing result of the numerical control information creation, and FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a part of the processing of the numerical control information creation.

ここでは、指定形状が図2の21で示されるような形状の場合を例に挙げて説明する。この場合、ユーザは、部品図面から、円弧、直線、その他の幾何形状要素で構成される指定形状21を抽出し、数値制御情報作成装置の形状入力部1に入力する。また、ユーザは、予め設定された加工条件に従って、指定形状21に対して残す仕上げ代Fの値を取代設定部2に、追い込み加工時における切削幅を切削幅設定部9に、それぞれ入力し、設定する。また、第一回転工具の工具半径(第一工具半径)R1を第一工具半径設定部3に、第二回転工具(追い込み加工用工具)の工具半径(第二工具半径)R2を第二工具半径設定部4に、それぞれ入力し設定する。ここで、第二回転工具は、指定形状21の内部を、第一回転工具で、設定された仕上げ代Fを残して除去加工した際に生じた削り残しを、さらに除去加工する際に用いられる工具である。したがって、第二回転工具の工具半径(第二工具半径)R2としては、第一回転工具の工具半径(第一工具半径)R1よりも小さな値が設定される(R1>R2)。さらに、本実施形態では、オフセット加算量設定部5にオフセット加算量αも入力され、設定される。このオフセット加算量については、後に詳説する。   Here, a case where the designated shape is a shape shown by 21 in FIG. 2 will be described as an example. In this case, the user extracts the designated shape 21 composed of arcs, straight lines, and other geometric shape elements from the component drawing, and inputs them to the shape input unit 1 of the numerical control information creation device. In addition, the user inputs the value of the finishing allowance F to be left for the specified shape 21 in accordance with the preset machining conditions to the allowance setting unit 2, and the cutting width at the time of follow-up machining to the cutting width setting unit 9, respectively. Set. Further, the tool radius (first tool radius) R1 of the first rotary tool is set to the first tool radius setting unit 3, and the tool radius (second tool radius) R2 of the second rotary tool (feed-up tool) is set to the second tool. Each is input to the radius setting unit 4 and set. Here, the second rotary tool is used when further removing the remaining shaving generated when the inside of the specified shape 21 is removed by the first rotary tool while leaving the set finishing allowance F. It is a tool. Therefore, a value smaller than the tool radius (first tool radius) R1 of the first rotary tool is set as the tool radius (second tool radius) R2 of the second rotary tool (R1> R2). Furthermore, in this embodiment, the offset addition amount α is also input and set to the offset addition amount setting unit 5. This offset addition amount will be described in detail later.

以上のパラメータの設定が完了すれば、数値制御情報作成装置が、実際に工具軌跡の算出を開始する。ここでは、特に追い込み加工時の工具軌跡の算出の流れについて詳説する。第一形状算出部6は、図2に示すように、指定形状21を、仕上げ代Fと第一工具半径R1の和で与えられる量(F+R1)だけ、内側にオフセットし、第一回転工具の工具軌跡22を得る。続いて、この工具軌跡22を、第一工具半径R1から第二工具半径R2を減じた量(R1−R2)だけ、工具軌跡22を求めた際とは逆向き(外側)にオフセットし、第一形状23を得る。   When the setting of the above parameters is completed, the numerical control information creation device actually starts calculating the tool path. Here, the flow of calculation of the tool trajectory during the follow-up machining will be described in detail. As shown in FIG. 2, the first shape calculation unit 6 offsets the designated shape 21 inward by an amount (F + R1) given by the sum of the finishing allowance F and the first tool radius R1, and A tool path 22 is obtained. Subsequently, the tool trajectory 22 is offset in the opposite direction (outside) when the tool trajectory 22 is obtained by an amount (R1-R2) obtained by subtracting the second tool radius R2 from the first tool radius R1. A shape 23 is obtained.

次に、第二形状算出部7は、図3に示すように、指定形状21を、仕上げ代Fと第二工具半径R2とオフセット加算量αとの和で与えられる量(F+R2+α)だけ、内側にオフセットすることで第二形状24を得る。なお、オフセット加算量αとして、数値制御装置の位置制御における最小分解能より僅かに小さな値、例えば0.4μm程度を設定し、このオフセット量に加算すると、形状合成部8における処理において第一形状23と第二形状24とが確実に交差することとなる。その結果、様々な処理を経ることで座標値精度の劣化が蓄積されたとしても形状合成は確実に行われるようになる。または、前記オフセット加算量αとして1〜10μm程度の量を設定し、このオフセット量に加算すると、実加工では無視すべき厚みである数μm程度の厚みしか有しない削り残し領域は検出されなくなる。いずれにしても、このオフセット加算量αとしては、実加工では無視でき得る程度の小さい値(許容誤差以下の値)が設定される。   Next, as shown in FIG. 3, the second shape calculation unit 7 places the designated shape 21 inward by an amount (F + R2 + α) given by the sum of the finishing allowance F, the second tool radius R2, and the offset addition amount α. The second shape 24 is obtained by offsetting. As the offset addition amount α, a value slightly smaller than the minimum resolution in the position control of the numerical control device, for example, about 0.4 μm, is set and added to this offset amount. And the second shape 24 reliably cross each other. As a result, even if the deterioration of the coordinate value accuracy is accumulated through various processes, the shape synthesis is surely performed. Alternatively, when an amount of about 1 to 10 μm is set as the offset addition amount α and added to the offset amount, a remaining uncut region having a thickness of only about several μm, which should be ignored in actual machining, is not detected. In any case, the offset addition amount α is set to a small value (a value equal to or less than an allowable error) that can be ignored in actual machining.

次に、形状合成部8は、図4、図5に示すように、第一形状23と第二形状24とを合成し、第二形状24から第一形状23を除外して残る追い込み加工形状25a〜25d(第一形状23に対して第二形状24がはみ出している範囲形状)を得る。ここで、こうした追い込み加工形状25a〜25dは、いずれも、第一形状23を構成する要素23p(図5において太線で図示した要素)と、第二形状24を構成する要素24pと、で構成される。本実施形態では、この追い込み加工形状25a〜25dを構成する要素のうち、第一形状23を構成する要素23pには、その旨を意味する第一形状情報を保持させる。   Next, as shown in FIGS. 4 and 5, the shape synthesizing unit 8 synthesizes the first shape 23 and the second shape 24, and excludes the first shape 23 from the second shape 24 to leave the driven shape. 25a to 25d (range shape in which the second shape 24 protrudes from the first shape 23) is obtained. Here, these follow-up shapes 25a to 25d are each composed of an element 23p (element shown by a thick line in FIG. 5) constituting the first shape 23 and an element 24p constituting the second shape 24. The In the present embodiment, among the elements constituting the driven-up shapes 25a to 25d, the element 23p constituting the first shape 23 holds the first shape information indicating that.

次に、オフセット処理部10では、追い込み加工形状25a〜25dに対し、切削幅設定部9に設定された切削幅Wでのオフセットを繰り返す演算がなされる。図6は、追い込み加工形状25dに対して、このオフセットを繰り返した際の様子を示す図である。この際、前記第一形状情報を保持している形状要素、すなわち、もともと第一形状23を構成する要素23pはオフセットの対象から除外する。   Next, the offset processing unit 10 performs an operation of repeatedly performing an offset at the cutting width W set in the cutting width setting unit 9 for the follow-up processing shapes 25a to 25d. FIG. 6 is a diagram showing a state when this offset is repeated for the follow-up shape 25d. At this time, the shape element holding the first shape information, that is, the element 23p that originally forms the first shape 23 is excluded from the offset target.

その結果、図6に示すように、追い込み加工形状25dの内側には、第二形状に由来する略V字状のオフセット線と、当該オフセット線の端点を結ぶ第一形状に由来する曲線と、から構成される略三角形状のオフセット形状26a〜26dが得られることになる。以下では、この複数のオフセット形状26a〜26dをオフセット形状群と呼ぶ。   As a result, as shown in FIG. 6, on the inner side of the driven-in shape 25d, a substantially V-shaped offset line derived from the second shape and a curve derived from the first shape connecting the end points of the offset line, Thus, substantially triangular offset shapes 26a to 26d constituted by the above are obtained. Hereinafter, the plurality of offset shapes 26a to 26d are referred to as an offset shape group.

次に、加工開始位置処理部11では、オフセット形状上を第二回転工具の中心が移動する際の開始位置を決定する。この開始位置の決定について図8、図9を参照して説明する。なお、説明を分かりやすくするため、曲線ac、曲線fd、曲線igをずらして図示しているが、実際には、これらの曲線はいずれも、要素23p上の曲線である。   Next, the machining start position processing unit 11 determines a start position when the center of the second rotary tool moves on the offset shape. The determination of the start position will be described with reference to FIGS. In order to make the explanation easy to understand, the curve ac, the curve fd, and the curve ig are illustrated in a shifted manner, but in actuality, these curves are all curves on the element 23p.

開始位置を決定する場合は、図8に示すように、まず、オフセット形状群を構成する複数のオフセット形状のうち、最も内側にあるオフセット形状abcを特定する。続いて、このオフセット形状abcを構成する要素のうち、第一形状情報を有する要素acの中点oを求める。そして、この中点oを、第二回転工具を降下させ、加工を開始する開始位置として設定する。   When determining the start position, as shown in FIG. 8, first, among the plurality of offset shapes constituting the offset shape group, the innermost offset shape abc is specified. Subsequently, the midpoint o of the element ac having the first shape information among the elements constituting the offset shape abc is obtained. Then, the middle point o is set as a starting position for lowering the second rotary tool and starting machining.

あるいは、図9に示すように、オフセット形状群を構成する複数のオフセット形状のうち、最も内側にあるオフセット形状abcを特定する。そして、このオフセット形状abcを構成する要素ab,bc,acのうち第一形状情報を有する要素acと、第一形状情報を有さない要素abまたは要素bcとの交点の1つ、たとえば交点aを求め、その位置を、第二回転工具を降下させ加工を開始する開始点として設定してもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 9, the innermost offset shape abc is specified among a plurality of offset shapes constituting the offset shape group. Then, one of the intersection points of the element ac having the first shape information and the element ab or the element bc not having the first shape information among the elements ab, bc, ac constituting the offset shape abc, for example, the intersection point a And the position thereof may be set as a starting point for starting the machining by lowering the second rotary tool.

次に、ピックフィード処理部12において、オフセット形状および追い込み加工形状上を第二回転工具の工具中心が移動する経路が決定される。この経路決定は、加工開始位置処理部11で開始点として点oを求めた場合には、最も内側にあるオフセット形状abcから、その1つ外側にあるオフセット形状def、さらに一つ外側にあるオフセット形状ghiへと、前記中点o(加工開始点)の位置で乗り移る軌跡を生成する。そして、最終的に、最も外側に位置する追い込み加工形状上を移動する軌跡まで生成する。すなわち、oa−ab−bc−co−od−de−ef−fo−og−gh−hi−io・・・という経路の軌跡を生成する。   Next, the pick feed processing unit 12 determines a path along which the tool center of the second rotary tool moves on the offset shape and the follow-up shape. In this path determination, when the processing start position processing unit 11 obtains the point o as the starting point, the offset shape def that is one outside from the offset shape abc that is the innermost, and the offset that is one further outside. A trajectory that changes to the shape ghi at the position of the middle point o (processing start point) is generated. Finally, a trajectory that moves on the outermost processing shape located on the outermost side is generated. That is, a path locus of oa-ab-bc-co-od-de-ef-fo-og-gh-hi-io ... is generated.

あるいは、加工開始位置処理部11で開始点として点aを求めた場合には、最も内側にあるオフセット形状abcの終点cから、一つ外側のオフセット形状defの始点dへ、オフセット形状defの終点fから一つ外側のオフセット形状ghiの始点gへと乗り移る軌跡を生成する。そして、最終的に、最も外側に位置する追い込み加工形状上を移動する軌跡まで生成する。すなわち、ab−bc−cd−de−ef−fg−gh−hi・・・という経路の軌跡を生成する。そして、最後に、出力部13において、生成された軌跡を出力する。なお、ここでは、中点oまたは交点aを加工開始位置とした場合を例示したが、第一形状に由来する形状要素上の点であれば、他の点を加工開始位置としてもよい。   Alternatively, when the processing start position processing unit 11 obtains the point a as the start point, the end point of the offset shape def is moved from the end point c of the innermost offset shape abc to the start point d of the one outer offset shape def. A trajectory that changes from f to the starting point g of the offset shape ghi that is one outside is generated. Finally, a trajectory that moves on the outermost processing shape located on the outermost side is generated. That is, a path trajectory of ab-bc-cd-de-ef-fg-gh-hi. Finally, the output unit 13 outputs the generated trajectory. In addition, although the case where the middle point o or the intersection point a is set as the machining start position is illustrated here, other points may be used as the machining start position as long as they are points on the shape element derived from the first shape.

以上の処理によって生成される軌跡は、図14Aで符号56で示したような箇所も確実に除去される。したがって、本実施形態によれば、当該箇所を除去するために輪郭加工を追加定義して組み合わせるなどの特別な処置が不要となる。また、第二回転工具の降下位置(加工開始点oや点aなど)は、既加工領域27(図7参照)内に存在することとなるため工具降下位置に注意を払う必要はない。また、工具降下後に削り残し領域内へ進入する動作において第二回転工具が被削材と工具半周分の接触となる箇所はほとんど無く加工負荷は小さい。   The locus generated by the above processing is also surely removed as shown by reference numeral 56 in FIG. 14A. Therefore, according to the present embodiment, a special treatment such as additional definition and combination of contour processing is not required to remove the portion. Moreover, since the descent position of the second rotary tool (machining start point o, point a, etc.) exists in the already machined area 27 (see FIG. 7), it is not necessary to pay attention to the tool descent position. Further, in the operation of entering the uncut region after the tool is lowered, there are almost no places where the second rotary tool comes into contact with the work material and the tool half circumference, and the processing load is small.

また、削り残し領域の切削加工中に発生する切粉は削り残し領域に接して存在する広大な既加工領域27に排出されるため加工が安定する。また、実加工では無視すべき僅か数μmの厚みしかない削り残し領域54e(図14B参照)の検出を抑制出来るため加工効率がよい。   Further, since the chips generated during the cutting of the uncut region are discharged to the vast processed region 27 existing in contact with the uncut region, the machining is stabilized. Further, since the detection of the uncut region 54e (see FIG. 14B) having a thickness of only a few μm that should be ignored in actual machining can be suppressed, machining efficiency is good.

したがって、本実施形態によれば、削り残し部分の追い込み加工を、確実かつ安定して行える軌跡が生成出来る。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to generate a locus that can reliably and stably follow-up the uncut portion.

1 形状入力部、2 取代設定部、3 第一工具半径設定部、4 第二工具半径設定部、5 オフセット加算量設定部、6 第一形状算出部、7 第二形状算出部、8 形状合成処理部、9 切削幅設定部、10 オフセット処理部、11 加工開始位置処理部、12 ピックフィード処理部、13 出力部、14 取代オフセット処理部、15 工具形状オフセット処理部、16 ポケット軌跡生成部、21 指定形状、23 第一形状、24 第二形状、25a〜25d 追い込み加工形状、26a〜26d オフセット形状、27 既加工領域、54a〜54d 削り残し領域。   1 shape input unit, 2 machining allowance setting unit, 3 first tool radius setting unit, 4 second tool radius setting unit, 5 offset addition amount setting unit, 6 first shape calculation unit, 7 second shape calculation unit, 8 shape synthesis Processing unit, 9 cutting width setting unit, 10 offset processing unit, 11 machining start position processing unit, 12 pick feed processing unit, 13 output unit, 14 machining allowance offset processing unit, 15 tool shape offset processing unit, 16 pocket locus generation unit, 21 Specified shape, 23 First shape, 24 Second shape, 25a to 25d Drive-up shape, 26a to 26d Offset shape, 27 Pre-processed region, 54a to 54d Uncut region

Claims (3)

第一回転工具での削り残し領域を、第一回転工具より小径の第二回転工具で除去加工する数値制御情報を作成する数値制御情報作成装置であって、
加工すべき形状である指定形状の入力を受け付ける形状入力部と、
前記第一回転工具および前記第二回転工具の工具径の設定を受け付ける工具径設定部と、
前記指定形状に対して残す取代の設定を受け付ける取代設定部と、
前記指定形状を、前記取代と第一回転工具の半径との和で、前記第一回転工具で除去加工する側へオフセットさせた第一回転工具の工具中心軌跡を求め、さらに、該第一回転工具の工具中心軌跡を、さらに、第一回転工具の半径から第二回転工具の半径を減じた値で、前記第一回転工具で除去加工する側とは反対側にオフセットして第一形状を算出する第一形状算出部と、
前記指定形状を、前記取代と第二回転工具の半径との和で、前記第一回転工具で除去加工する側へオフセットして第二形状を算出する第二形状算出部と、
前記第二形状から第一形状を除外して残った追い込み加工形状を生成する形状合成処理部と、
追い込み加工形状に基づいて、前記第一回転工具で削り残した領域を、第二回転工具で追い込み加工する際の軌跡を生成する追い込み加工用軌跡生成部と、
を備える事を特徴とした数値制御情報作成装置。
A numerical control information creation device for creating numerical control information for removing a remaining uncut area in the first rotary tool with a second rotary tool having a smaller diameter than the first rotary tool,
A shape input unit that accepts input of a specified shape that is a shape to be processed;
A tool radius setting unit for receiving setting of the tool radius of the first rotary tool and the second rotary tool;
An allowance setting unit that accepts an allowance setting to be left for the specified shape;
A tool center trajectory of the first rotary tool obtained by offsetting the specified shape to the side to be removed by the first rotary tool is calculated by the sum of the machining allowance and the radius of the first rotary tool . the tool center path of the tool, further, a value obtained by subtracting the radius of the second rotary tool from the radius of the first rotating tool, the first offset to the side opposite to the side to remove processed by said first rotary tool A first shape calculation unit for calculating a shape;
A second shape calculation unit that calculates the second shape by offsetting the designated shape to the side to be removed by the first rotary tool, with the sum of the machining allowance and the radius of the second rotary tool;
A shape synthesis processing unit that generates a driven-up shape remaining by excluding the first shape from the second shape;
Based on the follow-up machining shape, an area left uncut by the first rotary tool, a trace generating unit for follow-up machining that generates a trace when the second rotary tool performs the follow-up machining,
A numerical control information creating apparatus characterized by comprising:
請求項1に記載の数値制御情報作成装置であって、さらに、
第二形状を算出する際のオフセット量として加算されるオフセット加算量の設定を受け付けるオフセット加算量設定部を備え、
前記第二形状算出部は、前記指定形状を、前記取代と第二回転工具の半径との和に、さらに、前記オフセット加算量を加算した値で、前記第一回転工具で除去加工する側へオフセットした形状を第二形状として算出する、
ことを特徴とする数値制御情報作成装置。
The numerical control information creation device according to claim 1, further comprising:
An offset addition amount setting unit that receives a setting of an offset addition amount that is added as an offset amount when calculating the second shape,
The second shape calculator is configured to remove the specified shape with the first rotary tool with a value obtained by adding the offset addition amount to the sum of the machining allowance and the radius of the second rotary tool. Calculate the offset shape as the second shape,
A numerical control information creating apparatus characterized by that.
請求項1または2に記載の数値制御情報作成装置であって、
前記追い込み加工用軌跡生成部は、
前記追い込み加工形状のうち前記第二形状を構成する形状要素のみを順次内側にオフセットしたオフセット形状群を算出する形状オフセット処理部と、
前記第一形状を構成する形状要素のうち、前記オフセット形状群のち最も内側のオフセット形状の両端の間に位置する、形状要素上の点を、第二回転工具による加工の開始位置として抽出する加工開始位置処理部と、
前記オフセット形状および追い込み加工形状に沿って移動する第二回転工具の軌跡を生成するピックフィード処理部と、
を備えることを特徴とする数値制御情報作成装置。
The numerical control information creation device according to claim 1 or 2,
The follow-up machining trajectory generator is
A shape offset processing unit for calculating an offset shape group in which only the shape elements constituting the second shape among the follow-up processed shapes are sequentially offset inward;
Of shaped elements constituting the first shape, located between the ends of the offset shape group Urn Chi most inner offset shape, the points on the shaped element, as the start position of the processing by the second rotary tool A processing start position processing unit to be extracted;
A pick feed processing unit that generates a locus of a second rotary tool that moves along the offset shape and the follow-up shape;
A numerical control information creating apparatus comprising:
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