[发明专利]工具路径评价方法、工具路径生成方法及工具路径生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及工具路径评价方法、工具路径生成方法及工具路径生成装置。

背景技术

近年来，使用立铣刀等铣刀工具的机械加工利用数字控制、计算机控制等技术而高度地自动化。这样的自动化的机床按照记述了工具的路径信息、工件的加工条件等的加工程序运转。另外，可基于由CAD(计算机辅助设计(Computer Aided Design))装置制作的工件的形状数据自动地制作加工程序的CAM(计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing))装置也得到普及。CAM装置除了从CAD装置输出的工件的形状数据外，还输入与工具、工件等相关的各种信息来自动地生成包含工具路径的加工程序。

在日本特开2007-257182号公报中，公开了用于计算在使用计算机的假想的仿形加工的过程中铣刀工具进入到工件内部的干涉量的计算方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-257182号公报

发明内容

发明所要解决的课题

包含在由CAM装置生成的加工程序中的工具路径例如是沿工件的目标形状的外形的路径，而不是考虑了在工件的加工的过程中施加于工具的负荷的路径。然而，当在工件的加工的过程中在工具超量地施加负荷时，存在工具破损，或工具挠曲而降低加工精度，或在机床的主轴施加过度的负荷的危险。因此，以前就发明了通过求出工具与工件的接触量来预测负荷，生成工具路径的方法，并在专利文献1中进行了公开。

旋转工具的圆筒部侧面因为刀尖的周速快，所以，即使接触量多也可加工。另一方面，旋转工具的底面在中心部分存在刀尖的周速为零的点，有时即使是相同的接触量也不能加工。另外，在旋转工具的底面，中心部分以外也因为刀尖的周速慢，所以，即使是少的接触量也容易发生工具破损等问题。当这样地根据工具与工件的接触量来对负荷进行预测时，不能恰当地评价负荷。

用于解决课题的技术手段

本发明的工具路径评价方法是对旋转工具一面相对于工件相对移动一面加工工件时的工具路径进行评价的工具路径评价方法。工具路径评价方法包含计算工序和判定工序；在该计算工序中，基于预先决定的目标工具路径和依照目标工具路径进行加工前的工件的形状，计算与工具旋转轴线交叉的旋转工具前端的底面部分中的、被预测为在依照目标工具路径进行加工的过程中实际与工件接触的接触区域的大小；在该判定工序中，在接触区域的大小超过预先决定的阈值的场合，判定目标工具路径不恰当。

在上述发明中，计算工序可将接触区域的大小作为接触区域的面积相对于底面部分的面积的比例求出。

在上述发明中，计算工序可将旋转工具具有的底面部分变换成与工具旋转轴线正交的假想平面上的圆形区域，并且计算圆形区域中的接触区域的大小。

本发明的工具路径评价方法是对旋转工具一面相对于工件相对移动一面加工工件时的工具路径进行评价的工具路径评价方法。工具路径评价方法包含接触区域求出工序和判定工序；在该接触区域求出工序中，基于预先决定的目标工具路径和依照目标工具路径进行加工前的工件的形状，求出与工具旋转轴线交叉的旋转工具前端的底面部分中的、被预想为在依照目标工具路径进行加工的过程中实际与工件接触的接触区域；在该判定工序中，在接触区域的至少一部分与底面部分中的预先决定的中心区域重合的场合，判定目标工具路径不恰当。

本发明的工具路径生成方法是生成旋转工具一面相对于工件相对移动一面加工工件时的工具路径的工具路径生成方法。工具路径生成方法包含计算工序和移动后路径生成工序；在该计算工序中，基于预先决定的目标工具路径和依照目标工具路径进行加工前的工件的形状，计算与工具旋转轴线交叉的旋转工具前端的底面部分中的、被预测为在依照目标工具路径进行加工的过程中实际与工件接触的接触区域的大小；在该移动后路径生成工序中，在接触区域的大小超过预先决定的阈值的场合，生成将目标工具路径移动到直至接触区域的大小处于阈值以下的移动后的工具路径。

在上述发明中，工具路径生成方法可还包含辅助路径生成工序，该辅助路径生成工序生成辅助的工具路径，该辅助的工具路径用于加工在依照移动后的工具路径进行加工后的工件残存的切削残留部分。

在上述发明中，最好移动后的工具路径是将目标工具路径沿工具旋转轴线方向朝从工件离开的方向移动了的工具路径。