[发明专利]旋削加工系统中的工具路径生成方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋削加工系统，更详细地说，涉及旋削加工系统中的工具路径生成方法。

背景技术

当用户在一般的计算机数控(computerized numerical control，CNC)机床中制作加工程序时，需要制作不仅能够对简单的形状进行加工而且还能够对复杂且多样的形状进行加工的程序。用户很难为了对复杂的形状进行加工而直接编程机器指令，因此需要自动编程机器指令的装置，而该装置就是工具路径自动生成装置。在这种装置中承载有机器用户的加工诀窍，最近不仅具有生成工具路径，还包含检测工具冲撞、未切削等的功能。

另一方面，对于这种旋削用工具路径而言，由于工具的工具角而必然会产生实质上不能进行加工的干扰区域，因此需要避免干扰区域的工具路径的生成方法。

但是，以往的旋削用工具路径生成方法大部分是生成在仅由直线构成的形状中避免干扰区域的工具路径。

另外，即使在考虑圆弧形状的情况下，也由于将干扰区域的起点简单地考虑为圆弧上的切点，因此如图12所示，在干扰区域的起点(P)不是圆弧上的切点而是交叉点的情况下，存在不能生成避免干扰区域的工具路径的问题。

发明内容

本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题而完成的，本发明的目的在于，即使对于包含直线及圆弧的形状，也能够生成有效避免被削材与工具之间的干扰区域的工具路径。

另外，本发明的目的在于，研究生成内径、外径加工及截面加工等各种工具路径时所通用的工具路径生成算法，从而提高工具路径生成效率。

为了实现上述目的，本发明的旋削加工系统中的工具路径生成方法，包括：

(A)形状偏移步骤(S10)，识别从用户输入或显示在图上的形状，分离为一个以上的形状要素，使所输入的形状偏移与加工余量相应的量；(B)虚拟壁生成步骤(S20)，生成将工件尺寸考虑在内的虚拟壁；(C)形状修正步骤(S30、S40)，输入工具信息，生成由工具的工具角产生的干扰区域，根据上述形状要素的形状工作轴和上述工具的工具角，按上述各形状要素，判别干扰区域的产生与否，对形状要素进行修正，以不产生干扰区域；(D)闭合形状形成步骤(S50)，将所修正的形状制作为闭合形状；(E)切断面形成步骤(S60)，在加工深度方向上形成切断面；(F)工具路径生成步骤(S70、S80)，求出上述切断面与上述形状要素之间的交点，从该交点起生成工具路径；(G)未加工区域搜索步骤(S90)，搜索在上述(C)步骤中，是否存在包含在未加工区域-上述干扰区域的形状要素；以及(H)未切削区域工具路径生成步骤(S110)，在搜索到未加工区域时，将工具变更为能够对上述未加工区域进行加工的工具，生成未切削区域工具路径。

另一方面，根据优选实施例，在上述(C)步骤中，能够根据形状要素的直线与否和圆弧与否，不同地判断干扰区域与否。

即、可以构成为，在上述形状要素为直线的情况下，在上述形状要素与上述形状工作轴所成的角度比上述工具的工具角的绝对值大时，判断为包含在干扰区域。

并且，可以构成为，在上述形状要素为圆弧时，在相对于形状工作轴相差180+工具角的虚拟线与上述圆弧相切并在与邻接的其他形状要素之间有交点的情况下，判断为上述圆弧包含在干扰区域。

另外，可以构成为，在上述虚拟线与作为上述形状要素的圆弧交叉的情况下，在上述圆弧的起点或终点的位置以形状工作轴为基准位于包含圆弧的圆上的角度(θ1、θ2)处于90度+工具角与270度+工具角之间或-90度+工具角与90度+工具角之间时，判断为包含在干扰区域。

发明效果

如上所述，根据本发明，不仅是直线，在由圆弧构成的形状中，也能够生成能够避免由工具的工具角产生的干扰区域的工具路径。

另外，根据本发明，提供能够对不同类型的加工法(内径、外径、截面加工等)定义干扰区域并予以避免的一贯的方法，从而对各种加工法(内径、外径、截面加工等)也能够有效地生成工具路径，因此提高工具路径生成的效率。

附图说明

图1a是本发明的旋削加工系统的整体结构图。

图1b至图1d是本发明的旋削加工系统的详细结构图。

图2是本发明的旋削加工系统中的工具路径生成方法的整体流程图。

图3是对于图2的S30及S40步骤的详细流程图。

图4是示出在工具的工具角为副切削刃角(β)时产生的干扰区域边界(X)和干扰区域(A)的图。

图5是示出在工具角为切削刃角(α)时产生的干扰区域边界(X)和干扰区域(A)的图。