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JPH1069307A - Offset processing method in three-dimensional working - Google Patents

Offset processing method in three-dimensional working

Info

Publication number
JPH1069307A
JPH1069307A JP24718896A JP24718896A JPH1069307A JP H1069307 A JPH1069307 A JP H1069307A JP 24718896 A JP24718896 A JP 24718896A JP 24718896 A JP24718896 A JP 24718896A JP H1069307 A JPH1069307 A JP H1069307A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
offset
normal
vector
angle
ridge line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24718896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Yoshida
真 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roland DG Corp
Original Assignee
Roland DG Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roland DG Corp filed Critical Roland DG Corp
Priority to JP24718896A priority Critical patent/JPH1069307A/en
Publication of JPH1069307A publication Critical patent/JPH1069307A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an offset processing method in three-dimensional working capable of making precise machining work possible and simplifying the process by converging representative points calculated from plural offset points to one point. SOLUTION: In the case that the number of adjacent small areas is three or more, division is performed into the case that the crossing angle of the normal lines of the respective small areas is 90 degrees or more and the case that it is less than 90 degrees. Then, in the case of being 90 degrees or more, the intersection points of offset surfaces crossed with a ridge line in a state closest to vertical are turned to the representative points 10a-10c. In the case of being less than 90 degrees, by successively synthesizing the two each of normal line vectors at the end parts of the respective small areas, the representative points 10a-10c are obtained. Parts surrounded by the respective representative points 10a-10c are respectively defined as the offset surfaces 9a'-9d'. Thus, the offset surfaces 9a'-9d' without a clearance between the respectively adjacent surfaces are obtained. As a result, a precise work is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、三次元曲面の加
工を行う際に、加工面から加工具の太さの半径分外側に
加工面を移動させたところに位置するオフセット面のデ
ータを求めるための三次元加工におけるオフセット処理
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention obtains data of an offset surface located at a position where a processing surface is moved outward from a processing surface by a radius of a processing tool when processing a three-dimensional curved surface. And an offset processing method in three-dimensional processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、コンピューター制御による三
次元加工機等を用いて、被加工物を三次元曲面に加工す
ることが行われている。このような場合、図13に示す
ように、加工具Tを加工面Fに沿って移動させることに
より切削加工が行われるが、加工具Tの太さを考慮し
て、加工具Tの中心軸に沿って下端から半径R分だけ上
方の位置Oを基準として、加工具Tが移動するような制
御が行われている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a workpiece is processed into a three-dimensional curved surface using a three-dimensional processing machine controlled by a computer. In such a case, cutting is performed by moving the processing tool T along the processing surface F, as shown in FIG. 13, but the center axis of the processing tool T is taken into consideration in consideration of the thickness of the processing tool T. Is controlled such that the processing tool T moves on the basis of a position O which is above the lower end by a radius R from the bottom.

【0003】すなわち、加工具Tを移動させるためのデ
ータとしては、加工面Fから加工具Tの半径R分だけ法
線に沿ってオフセットされた面が基準となるようにして
加工具Tを移動させ切削加工が行われる。そして、この
ような加工面Fに稜線Lがある場合、加工面Fの断面を
表す点データD1,D2,D3のうち稜線Lと交差する
D2では、オフセットされた点が2つになる。
That is, as data for moving the processing tool T, the processing tool T is moved such that a surface offset along the normal line by a radius R of the processing tool T from the processing surface F is used as a reference. The cutting process is performed. When such a processing surface F has a ridge line L, two offset points are provided at D2 intersecting the ridge line L among the point data D1, D2, and D3 representing the cross section of the processing surface F.

【0004】このため、オフセットデータKの通りに加
工具Tを移動させて切削加工を行うと、図示のように、
稜線Lの部分に食い込みEが発生し、稜線Lに沿った部
分が予め設定した形状にならないという問題が生じる。
このような、稜線Lの部分に生じる食い込みEの発生を
防止する方法として、特開昭63−165906号公報
に開示された方法がある。
For this reason, when cutting is performed by moving the processing tool T according to the offset data K, as shown in FIG.
There is a problem that the bite E occurs at the ridge line L and the portion along the ridge line L does not have a preset shape.
As a method for preventing the occurrence of the bite E occurring at the ridge line L, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-165906.

【0005】この方法は、図14に示すように、加工面
Fにおける1個のパッチ(小区域)Pに、9個の点を設
定する。すなわち、図示のAはパッチP内に存在する点
で、4個のBはパッチPと、そのパッチPと稜線を挟ん
で隣接する他のパッチとの境界にある点、残りの4個の
CはパッチPと、そのパッチPの角部と点で接する他の
3個のパッチの計4個のパッチの境界にある点である。
In this method, as shown in FIG. 14, nine points are set in one patch (small area) P on a processing surface F. That is, A in the drawing is a point existing in the patch P, four Bs are points at the boundary between the patch P and another patch adjacent to the patch P across the edge line, and the remaining four Cs Is a point on the boundary of a total of four patches of the patch P and the other three patches that are in contact with the corners of the patch P at points.

【0006】そして、点Aの場合は、法線ベクトルを求
め、この法線ベクトルに沿って加工具Tの半径R分加工
面Fの外側に向かって移動した点をオフセット点とし、
点Bの場合には、2個のパッチから求められる2個の法
線ベクトルを合成して合成ベクトルを求め、この合成ベ
クトルに沿って、R/COS (α/2)(αは2個の法線
ベクトル間の角度)加工面の外側に移動した点をオフセ
ット点とする。
In the case of the point A, a normal vector is obtained, and a point moved toward the outside of the processing surface F by a radius R of the processing tool T along the normal vector is set as an offset point.
In the case of the point B, two normal vectors obtained from the two patches are combined to obtain a combined vector, and along this combined vector, R / COS (α / 2) (α is two (Point between normal vectors) A point moved outside the processing surface is set as an offset point.

【0007】また、点Cの場合は、まず、4個のパッチ
にそれぞれ対応する長さRの4個の法線ベクトルを求め
る。そして、この法線ベクトルが一次独立(同じ点を始
点とするベクトルで同一直線上に終点がのらないもの)
でない場合には、前記の点Bと同様にしてオフセット点
を求める。
In the case of the point C, first, four normal vectors having a length R corresponding to the four patches are obtained. Then, this normal vector is linearly independent (a vector starting from the same point and having no end point on the same straight line)
If not, the offset point is obtained in the same manner as in the point B.

【0008】つぎに、法線ベクトルが一次独立の場合
は、図15に示すように、2個のパッチに対応する長さ
Rの2個の法線ベクトルS1,S2を求めるとともに、
この2個の法線ベクトルS1,S2に垂直な2個の平面
PL1,PL2を求め、同様にして、他の2個のパッチ
に対応する平面(図示せず)も求め、これらの4個の平
面の交点からオフセット点TPを求める。
Next, when the normal vectors are linearly independent, two normal vectors S1 and S2 of length R corresponding to the two patches are obtained as shown in FIG.
Two planes PL1 and PL2 perpendicular to the two normal vectors S1 and S2 are obtained, and similarly, planes (not shown) corresponding to the other two patches are obtained. An offset point TP is obtained from the intersection of the planes.

【0009】そして、これらのオフセット点を結ぶ稜線
に向けて、それぞれのオフセット面をシフト(稜線に向
けて延長)させたデータを用いて切削加工を行うことに
より、食い込みEの生じない三次元曲面の加工ができる
というものである。
[0009] Then, by performing cutting using data obtained by shifting (extending toward the ridge line) each offset surface toward the ridge line connecting these offset points, a three-dimensional curved surface without bite E is generated. Can be processed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、点Cにおいて、法線ベクトルが一次独立の場
合、4個の平面の交点からオフセット点TPを求めるよ
うになっているが、このような場合、必ずしも4個の平
面の交点が一点に集束するとは限らず、ばらばらになる
ことがある。その結果、やはり加工曲面の稜線部分に加
工精度の良くない部分が現れてしまうという問題があ
る。
However, in the above method, at the point C, when the normal vectors are linearly independent, the offset point TP is obtained from the intersection of the four planes. In such a case, the intersections of the four planes do not always converge at one point, and may be disjointed. As a result, there is a problem that a part with poor machining accuracy appears in the ridge line part of the machining curved surface.

【0011】また、上記の方法では、点Cのオフセット
点を求める際に、各法線ベクトルが一次独立であるかど
うかを確認するためのプロセスや、オフセット面の交点
を求めるプロセスが必要であるが、これらのプロセスが
複雑であるという問題も有している。
Further, in the above method, when the offset point of the point C is obtained, a process for confirming whether the normal vectors are linearly independent and a process for obtaining the intersection of the offset planes are required. However, there is a problem that these processes are complicated.

【0012】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、複数のオフセット点から算出される代表点を
一点に集束させることにより精度のよい切削加工が可能
になり、かつそのプロセスを簡単にすることのできる三
次元加工におけるオフセット処理方法の提供をその目的
とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and by converging a representative point calculated from a plurality of offset points into one point, it becomes possible to perform cutting with high accuracy and simplify the process. It is an object of the present invention to provide an offset processing method in three-dimensional processing that can be performed.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明にかかる三次元加工におけるオフセット処
理方法では、隣接する小区域の数が2個の場合には、従
来例と同様、その2個の小区域の両端部における相対向
する2個のオフセット点からそれぞれ法線2等分法(2
個の小区域から求められる2個の法線ベクトルを合成
し、この合成ベクトルに沿って、R/COS (α/2)移
動した点をオフセット点とする)により代表点を求めこ
の代表点を結ぶ線をその2個の小区域間の稜線とする。
In order to achieve the above object, in the offset processing method in three-dimensional machining according to the present invention, when the number of adjacent small sections is two, as in the conventional example, The normal bisection method (2) is performed from two opposing offset points at both ends of the two small sections.
Two representative vectors obtained from the small areas are combined, and a point moved by R / COS (α / 2) is set as an offset point along the combined vector. The connecting line is defined as a ridgeline between the two small sections.

【0014】そして、隣接する小区域の数が3以上で、
その各小区域の法線の交わる角度が90度以上の場合
は、まず、上記と同様の方法によりそれぞれ隣接する2
個の小区域の稜線を求め、このうち隣接する2個の小区
域間の角度が最も鋭角となる小区域に対応するオフセッ
ト面間の稜線と、この稜線と最も垂直に近い状態で交わ
るオフセット面の交点を代表点とする。
If the number of adjacent small sections is three or more,
If the angle at which the normals of each of the small sections intersect is 90 degrees or more, first, the adjacent two
The ridge lines between the offset planes corresponding to the small areas where the angle between the two adjacent small areas is the sharpest, and the offset plane that intersects this ridge line in the most perpendicular state The intersection of is the representative point.

【0015】このような、各小区域の法線の交わる角度
が90度以上の場合は、加工面における稜線を挟む面が
鋭角になっているため、特に稜線部分の食い込みを考慮
する必要がある。この食い込みは、加工具が加工面に接
近し過ぎるために生じるものであり、一方、隣接する面
が鋭角になる程、その面に対応するオフセット面間の稜
線は加工面から遠ざかる。
When the angle at which the normals of the respective small sections intersect is 90 degrees or more, since the surface sandwiching the ridge line on the processing surface is acute, it is particularly necessary to consider the biting of the ridge line portion. . This biting occurs because the processing tool is too close to the processing surface, while the sharper the adjacent surface, the farther the ridge line between the offset surfaces corresponding to that surface is from the processing surface.

【0016】このため、この発明においては、想定され
る稜線の中でも、最も加工面から遠い位置にある、隣接
する2個の小区域の角度が最も鋭角となる小区域に対応
するオフセット面間の稜線を使用することにより、確実
に稜線部分における食い込みを防止できるようにしてい
る。
For this reason, in the present invention, among the assumed ridge lines, the offset surface between two adjacent small sections located farthest from the processing plane and corresponding to the small section where the angle of the adjacent small section is the sharpest angle is obtained. By using the ridge line, it is possible to reliably prevent biting in the ridge line portion.

【0017】また、この稜線と、この稜線に最も垂直に
近い状態で交わるオフセット面の交点を代表点とするの
は、最も垂直に近いオフセット面を用いることにより、
加工面から代表点までの距離にむらが生じることを防
ぎ、適正な代表点を得ることができるからである。これ
によって、食い込みが生じず、かつ精度のよい切削加工
が可能になる。
Further, the point of intersection of the ridge line and the offset plane which intersects the ridge line in a state most perpendicular to the ridge line is set as a representative point by using the offset plane closest to the vertical.
This is because it is possible to prevent unevenness in the distance from the processing surface to the representative point, and to obtain an appropriate representative point. As a result, biting does not occur, and accurate cutting can be performed.

【0018】そして、隣接する小区域の数が3以上で、
その各小区域の法線の交わる角度が90度以下の場合、
すなわち、加工面における稜線を挟む面が鈍角になって
上記の場合ほど食い込みを考慮する必要のない場合に
は、各小区域の端部における法線ベクトルを順次2個づ
つ合成していくことにより代表点を求める。
If the number of adjacent small sections is three or more,
If the angle at which the normals of each subsection intersect is 90 degrees or less,
In other words, when the surface sandwiching the ridge line on the processing surface becomes obtuse and it is not necessary to consider the bite as in the above case, by combining two normal vectors at the end of each small area sequentially, Find the representative point.

【0019】この場合、従来例のように複数の面の交点
によって代表点を求めるのではなく、法線ベクトルを一
つづつ合成していくため最後に合成される法線ベクトル
は必ず一点に集束し、適正な代表点が得られるようにな
る。また、この際、合成ベクトルの長さを、加工具の太
さの半径と同じ長さにしながら、各法線ベクトルの先端
位置が近いものから順に合成するとともに、最後に代表
点を決定するためのベクトルの長さは、このベクトルと
法線ベクトルとの間の角度に応じて、加工具の太さの半
径よりやや長くすることにより、より適正な代表点が得
られるようになる。
In this case, instead of finding a representative point by the intersection of a plurality of planes as in the conventional example, normal vectors are synthesized one by one. Then, an appropriate representative point can be obtained. In this case, while the length of the combined vector is set to the same length as the radius of the thickness of the processing tool, the normal vectors are combined in ascending order from the closest one, and finally the representative point is determined. The length of the vector is slightly longer than the radius of the thickness of the processing tool according to the angle between the vector and the normal vector, so that a more appropriate representative point can be obtained.

【0020】そして、得られたこれらの代表点をそれぞ
れ結んで稜線を求め、この稜線に向けてオフセット面を
シフトさせることにより各オフセット面間の隙間を補間
することができる。つぎに、この発明による三次元加工
におけるオフセット処理方法を図面を用いて詳しく説明
する。
Then, the obtained representative points are connected to each other to obtain a ridge line, and the gap between the offset surfaces can be interpolated by shifting the offset surface toward the ridge line. Next, an offset processing method in three-dimensional processing according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】図1は、この発明にかかるオフセ
ット処理方法を行うための装置の1例を示している。す
なわち、図1において、1は入力装置であり、加工面の
形状データや工具速度等、切削に必要な情報などのデー
タが入力され、そのデータを、連結されたCPU2を介
してメモリ3に送り記憶させる。
FIG. 1 shows an example of an apparatus for performing an offset processing method according to the present invention. That is, in FIG. 1, reference numeral 1 denotes an input device which receives data such as information required for cutting, such as shape data of a machined surface and a tool speed, and sends the data to the memory 3 via the connected CPU 2. Remember.

【0022】上記CPU2は、各種のデータや情報に基
づいて演算処理をしながら、メモリ3が記憶するプログ
ラムに沿って作動し、連結された三次元加工機4を駆動
させるようになっている。また、メモリ3には、各種の
データを記憶する記憶部が備わっているが、このメモリ
3では、特に、形状データ記憶部5,頂点記憶部6,稜
線記憶部7が設けられている。
The CPU 2 operates according to the program stored in the memory 3 while performing arithmetic processing based on various data and information, and drives the connected three-dimensional processing machine 4. The memory 3 includes a storage unit for storing various data. The memory 3 includes a shape data storage unit 5, a vertex storage unit 6, and a ridge line storage unit 7, in particular.

【0023】このような装置を用いて、この発明にかか
るオフセット処理は、図2に示したフローチャートのよ
うに行われる。まず、メモリ3の形状データ記憶部5に
は、図3に示すような加工面(以下、パッチと記す)8
a,8b,8c,8d等の形状(パッチ)データが記憶
されている。
Using such a device, the offset processing according to the present invention is performed as shown in the flowchart of FIG. First, a processed surface (hereinafter referred to as a patch) 8 as shown in FIG.
Shape (patch) data such as a, 8b, 8c, and 8d is stored.

【0024】そして、処理が開始されると、STEP1
において、このパッチデータに基づいて、パッチ8a,
8b,8c,8dを加工具(図示せず)の半径分、法線
方向に沿う上方に移動させたところに位置するオフセッ
ト面(図4参照)9a,9b,9c,9dのデータを算
出する。この算出されたデータは、形状記憶部5で記憶
される。
Then, when the processing is started, STEP 1
At this time, based on the patch data, the patches 8a,
Data of offset surfaces (see FIG. 4) 9a, 9b, 9c, 9d located at positions where 8b, 8c, 8d are moved upward along the normal direction by the radius of the processing tool (not shown) are calculated. . The calculated data is stored in the shape storage unit 5.

【0025】ついで、STEP2に進み、図5に示すよ
うな各代表点10a,10b,10cが求められる。こ
のうち、代表点10aは、パッチ8a,8b,8c,8
dに隣接する他のパッチがない場合には、加工具の半径
分オフセットして求められたオフセット点をそのまま代
表点とし、他のパッチがある場合には、後述する代表点
10bや10cの求め方と同様の方法で求められる。
Then, the process proceeds to STEP 2 where the representative points 10a, 10b and 10c as shown in FIG. 5 are obtained. Among them, the representative point 10a is the patch 8a, 8b, 8c, 8
If there is no other patch adjacent to d, the offset point obtained by offsetting by the radius of the processing tool is used as a representative point, and if there is another patch, the representative points 10b and 10c to be described later are obtained. Is determined in the same way as

【0026】代表点10bは、図6に示すように、2個
のパッチ、例えば、パッチ8aとパッチ8bのオフセッ
ト点11a,11bから求められる2個の法線ベクトル
n1,n2の2等分線vを求め、この2等分線vに沿っ
て、加工具の半径/COS (α/2)分、パッチ8aとパ
ッチ8bの境界点aから外側に向かって移動した点とし
て求められる。
As shown in FIG. 6, the representative point 10b is a bisector of two normal vectors n1 and n2 obtained from two patches, for example, the offset points 11a and 11b of the patch 8a and the patch 8b. v is determined as a point moved outward from the boundary point a between the patch 8a and the patch 8b by the radius of the processing tool / COS (α / 2) along the bisector v.

【0027】つぎに、代表点10cは、図7に示すよう
な4個の法線ベクトルn3,n4,n5,n6から求め
られる。この場合、図8に示すような、各パッチ8a,
8b,8c,8dの法線の交わる角度θ(この場合、パ
ッチ8cとパッチ8dの法線の交わる角度)が90度以
下のときには、各パッチ8a,8b,8c,8dの端部
から求められるオフセット点(長さを加工具の半径分と
した各法線ベクトルの先端部)の距離が最も接近してい
る2個の法線ベクトルから順次合成していく。
Next, the representative point 10c is obtained from four normal vectors n3, n4, n5 and n6 as shown in FIG. In this case, as shown in FIG.
When the angle θ at which the normals of 8b, 8c, 8d intersect (in this case, the angle at which the normal of patch 8c intersects with the normal of patch 8d) is 90 degrees or less, it is obtained from the end of each patch 8a, 8b, 8c, 8d. The synthesis is sequentially performed from the two normal vectors whose offset points (the ends of the respective normal vectors whose length is the radius of the processing tool) are closest.

【0028】図7においては、法線ベクトルn3の先端
部と法線ベクトルn4の先端部が最も接近しているた
め、まず、この2個のベクトルn3とn4を合成すると
ともに、その得られた合成ベクトルの長さを、加工具の
半径分として、図9に示すようなベクトルn7を得る。
ついで、法線ベクトルn5と法線ベクトルn6を合成
し、上記と同様にその長さを加工具の半径分にして、図
10に示すようなベクトルn8を得る。
In FIG. 7, since the tip of the normal vector n3 and the tip of the normal vector n4 are closest to each other, first, these two vectors n3 and n4 are synthesized and obtained. Assuming that the length of the combined vector is equal to the radius of the processing tool, a vector n7 as shown in FIG. 9 is obtained.
Next, the normal vector n5 and the normal vector n6 are combined, and the length is set to the radius of the processing tool in the same manner as described above to obtain a vector n8 as shown in FIG.

【0029】つぎに、上記の合成により得られたベクト
ルn7とベクトルn8をさらに合成し、その長さを加工
具の半径分にすることにより、ベクトルn9を得ること
ができる。ついで、このベクトルn9とそれぞれの法線
ベクトルn3,n4,n5,n6との間の角度を求めそ
の平均値Aを算出する。そして、上記ベクトルn9の長
さを、加工具の太さの半径/COSA としその先端部を代
表点10cとする。この場合、4個の法線ベクトルn
3,n4,n5,n6を合成するため、得られたベクト
ル9の方向は適正な状態になり、かつその長さが法線ベ
クトルn3,n4,n5,n6との間の角度に応じて適
正に設定されるため、稜線部分に食い込みが生じず、ま
た切削不足が生じることもない。
Next, the vector n7 and the vector n8 obtained by the above synthesis are further synthesized, and the length is set to be equal to the radius of the processing tool, thereby obtaining the vector n9. Next, the angle between the vector n9 and each of the normal vectors n3, n4, n5, and n6 is determined, and the average value A is calculated. The length of the vector n9 is set to the radius of the thickness of the processing tool / COSA, and the leading end thereof is set to the representative point 10c. In this case, four normal vectors n
3, n4, n5, and n6 are combined, so that the direction of the obtained vector 9 is in an appropriate state, and its length is appropriate according to the angle between the normal vectors n3, n4, n5, and n6. , No digging occurs at the ridge portion, and there is no lack of cutting.

【0030】また、各パッチ8a,8b,8c,8dの
法線の交わる角度θが90度以上の場合は、まず、代表
点10bを求めたときと同様にして仮の代表点を求め、
この仮の代表点を結ぶことにより、それぞれのオフセッ
ト面間(オフセット面9aとオフセット面9b,オフセ
ット面9bとオフセット面9c,オフセット面9cとオ
フセット面9d,オフセット面9dとオフセット面9
a)の稜線を求める。
When the angle θ at which the normals of the patches 8a, 8b, 8c, 8d intersect is 90 degrees or more, first, a temporary representative point is obtained in the same manner as when the representative point 10b is obtained.
By connecting these tentative representative points, the respective offset planes (offset plane 9a and offset plane 9b, offset plane 9b and offset plane 9c, offset plane 9c and offset plane 9d, offset plane 9d and offset plane 9
Find the ridge line in a).

【0031】ついで、これらの稜線のうち、隣接する2
個のオフセット面の角度が最も鋭角になるオフセット面
間の稜線を選び出し、この稜線と、オフセット面9a,
9b,9c,9dのうち、上記稜線と最も垂直に近い状
態で交わるオフセット面の交点を代表点とする。
Next, of these ridge lines, the adjacent two
The ridge line between the offset surfaces at which the angles of the offset surfaces are the sharpest is selected, and this ridge line and the offset surfaces 9a,
Among the points 9b, 9c, and 9d, the intersection of the offset plane that intersects the ridge line in a state that is most perpendicular to the ridge line is set as a representative point.

【0032】これを、より分かりやすくするため、図1
1に示したような、3個のオフセット面12a,12
b,12cの代表点を求める場合に置き換えて説明す
る。すなわち、オフセット面12aは三角形の形状をし
ており、他のオフセット面12b,12cはともに四角
形になっている。そして、オフセット面12aは、他の
オフセット面12b,12cに対して垂直な角度にな
り、オフセット面12bとオフセット面12cとの間は
鋭角になる関係となっている。
To make this easier to understand, FIG.
1, three offset surfaces 12a, 12
The description will be replaced with the case where the representative points b and 12c are obtained. That is, the offset surface 12a has a triangular shape, and the other offset surfaces 12b and 12c are both quadrangular. The offset surface 12a has an angle perpendicular to the other offset surfaces 12b and 12c, and has an acute angle between the offset surface 12b and the offset surface 12c.

【0033】この場合、まず、オフセット面12bとオ
フセット面12cの間の角度が最も鋭角であるため、こ
の2個のオフセット面12b,12c間の稜線rを求め
る。ついで、この稜線rと垂直に交わる面、すなわち、
オフセット面12aが含まれる仮想面13と稜線rの延
長線が交わる点を代表点10cとする。
In this case, first, since the angle between the offset surfaces 12b and 12c is the sharpest, the ridge line r between the two offset surfaces 12b and 12c is obtained. Then, a plane perpendicular to the ridge line r, that is,
The point at which the virtual plane 13 including the offset plane 12a and the extension of the ridge line r intersect is referred to as a representative point 10c.

【0034】つぎに、上記のようにして、各代表点10
a,10b,10cが求められると、STEP3に進
み、オフセット面9a,9b,9c,9dの頂点シフト
が行われる。これは、図12に示すように、各代表点1
0a,10b,10cで囲まれる部分をそれぞれ、オフ
セット面9a’,9b’,9c’,9d’とすることに
よって行われる。これによって、それぞれ隣接する面と
の間に隙間のないオフセット面9a’,9b’,9
c’,9d’が得られる。
Next, as described above, each representative point 10
When a, 10b, and 10c are obtained, the process proceeds to STEP 3, and the vertex shift of the offset surfaces 9a, 9b, 9c, and 9d is performed. This corresponds to each representative point 1 as shown in FIG.
This is performed by setting the portions surrounded by 0a, 10b, and 10c as offset surfaces 9a ', 9b', 9c ', and 9d', respectively. Thereby, the offset surfaces 9a ', 9b', 9 having no gap between the adjacent surfaces.
c ′, 9d ′ are obtained.

【0035】なお、この間に、上記各代表点10a,1
0b,10cに関するデータは、頂点記憶部6で記憶さ
れ、その各代表点10a,10b,10cを結ぶ稜線に
関するデータは、稜線記憶部7でそれぞれ記憶される。
During this time, each of the representative points 10a, 1
Data relating to 0b and 10c is stored in the vertex storage unit 6, and data relating to the ridge line connecting the representative points 10a, 10b and 10c is stored in the ridge storage unit 7, respectively.

【0036】そして、これらの記憶された種々のデータ
に基づいて、三次元加工機4による被加工物の切削加工
が行われる。その結果、精度のよい加工物を得ることが
でき、特に、稜線部分においては、食い込みや切削不足
のない良好な形状が得られるようになる。なお、上記の
例においては、加工面を凸形としているが、凹形の加工
面の場合であっても、同様の処理をして切削加工を行う
ことができる。
Then, based on the stored various data, the three-dimensional processing machine 4 performs the cutting of the workpiece. As a result, a highly accurate workpiece can be obtained, and particularly in the ridge portion, a good shape without biting or insufficient cutting can be obtained. In the above example, the processing surface is convex, but even if the processing surface is concave, cutting can be performed by performing the same processing.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように、この発明による三次元加
工におけるオフセット処理方法では、隣接する小区域の
数が2個の場合には、従来例と同様の法線2等分法によ
り代表点を求めるようになっている。
As described above, in the offset processing method in the three-dimensional processing according to the present invention, when the number of adjacent small areas is two, the representative point is divided by the normal bisection method similar to the conventional example. Is to be asked.

【0038】そして、隣接する小区域の数が3以上の場
合には、各小区域の法線の交わる角度が90度以上の場
合と90度以下の場合とに分け、90度以上の場合に
は、まず、隣接する2個の小区域の稜線を法線2等分法
により求め、このうち隣接する2個の小区域間の角度が
最も鋭角となる小区域に対応するオフセット面間の稜線
と、この稜線と最も垂直に近い状態で交わるオフセット
面の交点を代表点とし、90度以下の場合には、各小区
域の端部における法線ベクトルを順次2個づつ合成して
いくことにより代表点を求めるようになっている。
When the number of adjacent small areas is three or more, the angle at which the normal line of each small area intersects is 90 degrees or more and 90 degrees or less. First, a ridge line between two adjacent small areas is determined by a normal bisecting method, and a ridge line between offset planes corresponding to a small area in which an angle between two adjacent small areas is the sharpest angle is obtained. And the intersection of the offset plane that intersects this ridge line in the most perpendicular state is set as a representative point, and in the case of 90 degrees or less, two normal vectors at the end of each small area are sequentially synthesized by two. Representative points are now required.

【0039】このように、加工面における稜線を挟む面
が鋭角になって、特に稜線部分の食い込みを考慮する必
要がある場合と、加工面における稜線を挟む面が鈍角に
なって上記の場合ほど食い込みを考慮する必要のない場
合とで、異なる制御を行うことによって、その加工面の
形状に応じた適正な切削加工が行えるようになる。その
結果、精度のよい加工物が得られるようになる。
As described above, when the surface sandwiching the ridge line on the processing surface is acute, it is necessary to consider especially the biting of the ridge line portion. By performing different control in a case where it is not necessary to consider the bite, it is possible to perform an appropriate cutting process according to the shape of the processed surface. As a result, an accurate workpiece can be obtained.

【0040】また、この発明によると、従来例のよう
に、代表点を求める際に、交点が一点に集束せずにばら
ばらになるというようなことは生じなくなる。さらに、
複雑な、各法線ベクトルが一次独立であるかどうかを確
認するためのプロセスや、オフセット面の交点を求める
プロセスが不要であるため、処理プロセスが簡単になる
という利点も有している。
Further, according to the present invention, unlike the conventional example, when the representative points are obtained, the intersections do not converge at one point and are not separated. further,
Since a complicated process for checking whether each normal vector is linearly independent and a process for finding an intersection of offset planes are not required, there is also an advantage that the processing process is simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一例で使用する装置の構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus used in an example of the present invention.

【図2】処理の順序を示すフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart showing the order of processing.

【図3】加工面を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a processing surface.

【図4】オフセット面を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an offset surface.

【図5】オフセット面と代表点を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an offset plane and a representative point.

【図6】2個のパッチ間の代表点の求め方を説明する説
明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a method for obtaining a representative point between two patches.

【図7】4個のパッチ間の代表点の求め方を説明する平
面図である。
FIG. 7 is a plan view illustrating a method for obtaining a representative point between four patches.

【図8】図7の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of FIG. 7;

【図9】4個のベクトルを3個のベクトルに合成した状
態を説明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state in which four vectors are combined with three vectors.

【図10】3個のベクトルを2個のベクトルに合成し、
さらに1個のベクトルに合成する状態を説明する説明図
である。
FIG. 10 combines three vectors into two vectors,
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining a state of further synthesizing a single vector.

【図11】3個のパッチ間の代表点の求め方を説明する
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a method of obtaining a representative point between three patches.

【図12】オフセット面をシフトした状態を示す斜視図
である。
FIG. 12 is a perspective view showing a state where an offset surface is shifted.

【図13】従来例による方法を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a method according to a conventional example.

【図14】従来例におけるパッチを説明する説明図であ
る。
FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a patch in a conventional example.

【図15】従来例におけるオフセット点の求め方を説明
する説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a method of obtaining an offset point in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8a,8b,8c,8d パッチ 9a,9b,9c,9d オフセット面 9a’,9b’,9c’,9d’ オフセット面 10a,10b,10c 代表点 11a,11b オフセット点 12a,12b,12c オフセット面 n1,n2,n3,n4,n5,n6 法線ベクトル n7,n8,n9 ベクトル θ 法線の交わる
角度 r 稜線
8a, 8b, 8c, 8d Patch 9a, 9b, 9c, 9d Offset surface 9a ', 9b', 9c ', 9d' Offset surface 10a, 10b, 10c Representative point 11a, 11b Offset point 12a, 12b, 12c Offset surface n1 , N2, n3, n4, n5, n6 normal vector n7, n8, n9 vector θ angle r intersection of normals r ridge

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 三次元曲面を複数の小区域に分割し、そ
の各小区域を上記三次元曲面の外側に向けて棒状加工具
の太さの半径分平行移動させた位置に位置するようオフ
セット面を求め、その際、各オフセット面間に生じる隙
間または重複部分を補間するためのオフセット処理方法
であって、隣接する小区域の数が2個の場合、その2個
の小区域の両端においてそれぞれ相対向する2個のオフ
セット点から法線2等分法により代表点を求めこの代表
点を結ぶ線を稜線とし、隣接する小区域の数が3以上
で、その各小区域の法線の交わる角度が90度以上の場
合は、上記と同様の方法によりそれぞれ隣接する2個の
小区域の稜線を求め、このうち隣接する2個の小区域間
の角度が最も鋭角となる小区域間の稜線とこの稜線と最
も垂直に近い状態で交わるオフセット面の交点を代表点
とし、隣接する小区域の数が3以上で、その各小区域の
法線の交わる角度が90度以下の場合は、各小区域の端
部における法線ベクトルを順次合成していくことにより
代表点を求め、これらの代表点をそれぞれ結んで稜線を
求め、この稜線に向けて上記オフセット面をシフトさせ
ることにより隙間を補間することを特徴とする三次元加
工におけるオフセット処理方法。
1. A three-dimensional curved surface is divided into a plurality of sub-regions, and each of the sub-regions is offset toward the outside of the three-dimensional curved surface by a distance parallel to a radius of a thickness of a rod-shaped processing tool. An offset processing method for obtaining a surface and interpolating a gap or an overlapping portion generated between the offset surfaces. In the case where the number of adjacent sub-regions is two, at both ends of the two sub-regions A representative point is determined from two opposing offset points by the normal line bisecting method, and a line connecting the representative points is defined as a ridgeline. If the number of adjacent small areas is 3 or more, the normal line of each small area is determined. When the intersection angle is 90 degrees or more, the ridge lines of two adjacent small areas are obtained by the same method as described above, and the angle between the two adjacent small areas is the sharpest angle between the small areas. The ridge line and the ridge line When the number of adjacent small areas is 3 or more and the angle at which the normal line of each small area intersects is 90 degrees or less, the normal vector at the end of each small area is calculated as the representative point. In the three-dimensional machining, a representative point is obtained by sequentially combining the points, a ridge line is obtained by connecting these representative points, and a gap is interpolated by shifting the offset surface toward the ridge line. Offset processing method.
【請求項2】 隣接する小区域の数が3以上で、その各
小区域の法線の交わる角度が90度以下の場合における
法線ベクトルの合成の際、各小区域の端部において長さ
が加工具の半径と等しい法線ベクトルを求め、この法線
ベクトルの先端の距離が最も接近している2個の法線ベ
クトルから順に合成していき、さらにその際得られる各
合成ベクトルの長さも加工具の太さの半径と同じ長さに
設定しながら上記法線ベクトルの合成を行い、最後に代
表点を決定するためのベクトルの長さは、このベクトル
と合成前の法線ベクトルとの間の角度の平均値をAとす
ると、加工具の太さの半径/COSA となるようにした請
求項1に記載の三次元加工におけるオフセット処理方
法。
2. When combining normal vectors when the number of adjacent sub-regions is 3 or more and the angle at which the normals of each sub-region intersect is 90 degrees or less, the length at the end of each sub-region is Finds a normal vector equal to the radius of the processing tool, synthesizes the two normal vectors whose tip ends are closest to each other in order, and further calculates the length of each synthesized vector obtained at that time. Also, the normal vector is synthesized while setting it to the same length as the radius of the thickness of the processing tool, and finally the length of the vector for determining the representative point is determined by combining this vector with the normal vector before synthesis. 2. The offset processing method in three-dimensional machining according to claim 1, wherein when the average value of the angle between A and A is A, radius of the thickness of the processing tool / COSA.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108319229A (en) * 2018-04-17 2018-07-24 成都飞机工业(集团)有限责任公司 A kind of small straightway feed speed control method of digital control processing

Cited By (2)

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CN108319229A (en) * 2018-04-17 2018-07-24 成都飞机工业(集团)有限责任公司 A kind of small straightway feed speed control method of digital control processing
CN108319229B (en) * 2018-04-17 2020-11-06 成都飞机工业(集团)有限责任公司 Small straight line segment feeding speed control method for numerical control machining

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