(57)【要約】ワークの表面（Ｗ０）にヘアライン形状の細長溝（Ｗａ）を加工するための工具経路（Ｌ１）を生成する工具経路生成装置（２０）であって、ワークの形状データを取得する形状データ取得部と、細長溝（Ｗａ）に対応したヘアラインの形状パラメータを設定するパラメータ設定部（２３）と、データ取得部で取得した形状データとパラメータ設定部（２３）で設定した形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路（Ｌ１）を生成する経路生成部（２４）とを備える。
2012144081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するための工具経路を生成する工具経路生成装置であって、
前記ワークの形状データを取得する形状データ取得部と、
前記細長溝に対応したヘアラインの形状パラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記データ取得部で取得した形状データと前記パラメータ設定部で設定した形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路を生成する経路生成部と、
を備える工具経路生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の工具経路生成装置において、
前記経路設定部は、前記形状データ取得部で取得した形状データに基づき、ワーク表面に沿った基準工具経路を生成し、さらに前記パラメータ設定部で設定した形状パラメータに基づき、前記基準工具経路を前記ヘアライン加工用の工具経路に変換する、工具経路生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具経路生成装置において、
前記パラメータ設定部は、前記ヘアラインが波形を呈するように前記形状パラメータを設定する、工具経路生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の工具経路生成装置において、
前記パラメータ設定部は、前記波形の初期位相、周期および振幅を設定する、工具経路生成装置。
【請求項５】
ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するヘアライン加工装置であって、
請求項１に記載の工具経路生成装置と、
前記工具経路生成装置で生成された工具経路に応じて前記ワークに対して工具を相対移動し、ワーク表面に前記細長溝を加工する工作機械と、
を備えるヘアライン加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘアライン加工用の工具経路を生成する工具経路生成装置およびヘアライン加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘアライン形状の凹凸が付された転写材を金型内に配置し、インモールド成形によって成形体の表面にヘアライン模様を形成するようにした方法が知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、この方法は転写材を必要とするため、成形体の大量生産にとって不向きであった。
一方、金型の表面にサンドペーパや金属ブラシを擦り付けて多数の極細溝を形成し、転写材を用いることなく、極細溝に対応したヘアライン模様を呈する成形体を得るようにした方法も知られている（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、上記特許文献２に記載の方法では、サンドペーパや金属ブラシを用いて極細溝を形成するので、金型毎の表面形状のばらつきが大きい。このため、異なる金型を用いた場合に同一形状のヘアライン模様を得ることが難しく、製品形状が安定しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１４１０１４号公報
【特許文献２】特開平１０−７１６７７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するための工具経路を生成する工具経路生成装置であって、ワークの形状データを取得する形状データ取得部と、細長溝に対応したヘアラインの形状パラメータを設定するパラメータ設定部と、データ取得部で取得した形状データとパラメータ設定部で設定した形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路を生成する経路生成部と、を備える。
また、本発明は、ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するヘアライン加工装置であって、上述の工具経路生成装置と、工具経路生成装置で生成された工具経路に応じてワークに対して工具を相対移動し、ワーク表面に細長溝を加工する工作機械と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
図１は、本発明の実施の形態に係る工具経路生成装置を有するヘアライン加工装置の構成を示す図である。
図２は、図１のヘアライン加工装置によりヘアライン加工されたワーク表面の一例を示す斜視図である。
図３Ａは、基準工具経路の一例を示す斜視図である。
図３Ｂは、ヘアライン工具経路の一例を示す斜視図である。
図４は、図１の制御装置の構成を示すブロック図である。
図５Ａは、ヘアライン工具経路の一例を示す図である。
図５Ｂは、図５Ａのヘアライン工具経路を適用して得られたワーク表面形状を示す断面図である。
図６Ａは、図５Ａの変形例を示す図である。
図６Ｂは、図６Ａのヘアライン工具経路を適用して得られたワーク表面形状を示す断面図である。
図７Ａは、図５Ａの別の変形例を示す図である。
図７Ｂは、図５Ａのさらに別の変形例を示す図である。
図８Ａは、曲面状のワーク表面に付加されるヘアラインの振幅方向の一例を示す図である。
図８Ｂは、曲面状のワーク表面に付加されるヘアラインの振幅方向の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、図１〜図８Ｂを参照して、本発明による工具経路生成装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る工具経路生成装置を有するヘアライン加工装置の構成を示す図である。このヘアライン加工装置は、工具経路生成装置を含む制御装置１０と、制御装置１０によって制御される工作機械１００とを有し、工作機械１００によってワーク表面がヘアライン加工される。
図２は、図１のヘアライン加工装置によりヘアライン加工されたワーク表面の一例を示す斜視図である。ヘアラインとは、ワーク表面に一方向に沿って付される髪の毛の細さ程度の細かい傷であり、細長の溝形状を呈する。図２では、ヘアライン加工によってワーク表面Ｗ０に多数のヘアライン形状の細長溝Ｗａが形成されており、この細長溝Ｗａによってワーク表面Ｗ０に筋状のヘアライン模様が付されている。
図１の工作機械１００の構成について説明する。工作機械１００としては、例えば立形のマシニングセンタが用いられる。ベッド１上にはコラム２が立設され、コラム２には、直線送り機構を介して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に主軸頭３が支持されている。主軸頭３には、主軸を介して下向きに工具４が取り付けられている。工具４は、例えばエンドミルやドリル等の回転工具であり、少なくとも先端部が細長溝Ｗａの幅相当の先細に形成された回転工具を用いることができる。工具４は、主軸頭３内のスピンドルモータにより回転駆動される。
ベッド１上には、直線送り機構を介して水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能にサドル５が支持され、サドル５上にはＹ軸方向と直交する水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能にテーブル６が支持されている。直線送り機構は、例えばボールねじとボールねじを回転駆動するサーボモータとにより構成される。この構成により、工具４とワークＷとが直交３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に相対移動し、ワークＷが加工される。
スピンドルモータおよび各サーボモータは、それぞれ加工プログラムに従い制御装置１０によって制御される。加工プログラムには、工具経路として工具４の移動軌跡が設定され、この工具経路に沿ってワークＷに対し工具４が相対移動する。
加工プログラムは、周知のＣＡＤ／ＣＡＭシステムを利用して作成される。すなわち、ワークＷの加工形状に対応したＣＡＤデータに基づき、微小な直線指令の集まりであるＣＡＭデータが作成される。このＣＡＭデータは膨大な量の点群データからなるため、加工プログラムに適したデータ量となるように、ＣＡＭデータから所定のルールに従ってデータを間引き、複数の加工指令点を含む加工プログラムが作成される。
図３Ａは、ＣＡＭデータによって得られる工具経路Ｌ０（基準工具経路と呼ぶ）の一例を示す斜視図である。図３Ａでは、ＸＹ平面上に延在する平面部（図２のワーク表面Ｗ０に相当）を加工する際の基準工具経路Ｌ０が示されている。基準工具経路Ｌ０は、加工始点Ｐ０から開始され、Ｙ方向に所定量づつずれながらＸ方向に沿って直線状に往復する連続した複数列の加工パスによって構成されている。
本実施の形態では、制御装置１０内での処理により、基準工具経路Ｌ０を生成するとともに、この基準工具経路Ｌ０に、ＸＹ平面に垂直なＸＺ平面内において波形形状のヘアラインを付加する。これにより、基準工具経路Ｌ０をヘアライン加工用の工具経路Ｌ１（ヘアライン工具経路と呼ぶ）に変換し、図３Ｂに示すように、ヘアライン工具経路Ｌ１を生成する。
図４は、制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、ＣＡＤ１１の形状データに基づき基準工具経路Ｌ０を生成するとともに、基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換する工具経路生成装置２０と、工作機械１００に設けられた送り軸駆動用の各モータ１３を制御し、ヘアライン工具経路Ｌ１に沿ってワークＷに対し工具４を相対移動させる数値制御装置１２とを有する。数値制御装置１２は、工具経路生成装置２０の加工プログラム２５に設定されたＮＣデータを読み込むプログラム読み取り部と、工作機械１００のモータ１３の加減速を制御する加減速制御部と、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各送り軸の目標移動量を演算する補間演算部とを含む。
工具経路生成装置２０は、ＣＡＤ１１の形状データに基づき、基準工具経路Ｌ０を含む加工プログラム２２を作成するＣＡＭ２１と、ワーク表面に付加されるヘアラインに関する各種設定値を設定する設定部２３と、ＣＡＭ２１からのデータと設定部２３における設定値とに基づき、ヘアライン工具経路Ｌ１を含む加工プログラム２５を作成する経路変換部２４とを有する。
設定部２３は、操作パネルやキーボード等の入力装置と、入力装置を介して入力された入力値を記憶する記憶装置とを含んで構成される。設定部２３は、ヘアラインの形状パラメータやヘアライン形状の制限値等を設定する。すなわち、波形形状を呈するヘアラインの初期位相、振幅、周期等の形状パラメータや、振幅や周期の最大値や最小値等の制限値を設定する。
経路変換部２４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを有する演算処理装置を含んで構成される。経路変換部２４は、設定部２３で設定された形状パラメータに基づき、基準工具経路Ｌ０にヘアラインを付加して基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換し、加工プログラム２５を作成する。
図５Ａは、ヘアライン工具経路Ｌ１の一例を示す図である。図５Ａでは、ヘアライン工具経路Ｌ１をＸＺ軸上の正弦波によって示している。図の正弦波において、加工開始点Ｐ０からの距離ＸとＸ軸からの変位Ｚとの関係は、次式（Ｉ）で表される。
Ｚ＝Ａ・ｓｉｎ（（２π／λ）・Ｘ＋α）        （Ｉ）
上式（Ｉ）のα、Ａおよびλは、それぞれ初期位相、振幅および周期である。したがって、設定部２３において、初期位相α、振幅Ａおよび周期λをヘアラインの形状パラメータとして設定するとともに、正弦波の基準ライン（Ｘ軸）と基準工具経路Ｌ０との位置関係（Ｚ方向のずれ量ΔＺ）を設定すれば、経路変換部２４において、ヘアラインの波形形状を一義的に定めることができ。なお、図５Ａでは、基準工具経路Ｌ０がＸ軸上に位置しており、ΔＺが０に設定されている。
図５Ｂは、図５Ａのヘアライン工具経路Ｌ１によって形成されたワークＷの表面形状を示す断面図である。図５Ｂでは、例えば基準工具経路Ｌ０に沿ってワーク表面Ｗ０を所定形状に加工した後に、ヘアライン工具経路Ｌ１に沿ってワーク表面Ｗ０をヘアライン加工した例を示している。したがって、ヘアライン加工時において、工具経路Ｌ１が基準工具経路Ｌ０よりも上方を通過する範囲Δｘ１では、工具４がワーク表面Ｗ０の上方を通過し（点線）、工具経路Ｌ１が基準工具経路Ｌ０よりも下方を通過する範囲Δｘ２で、ワーク表面Ｗ０が工具経路Ｌ１に沿って加工される（実線）。このため、図５Ｂでは、細長溝Ｗａがワーク表面Ｗ０に不連続に形成されている。
なお、基準工具経路Ｌ０に沿ったワーク表面Ｗ０の加工とヘアライン工具経路Ｌ１に沿ったヘアライン加工とを別々に行うのではなく、これらの加工を一度に行うこともできる。この場合、工具経路設定部２４で、図５Ａに示すヘアライン工具経路Ｌ１が基準工具経路Ｌ０よりも下方（ワーク側）に位置するか否かを判定し、Ｌ１がＬ０よりも下方に位置する範囲Δｘ２では、Ｌ１をそのまま工具経路としてヘアライン加工用の加工プログラム２５を作成すればよい。一方、Ｌ１がＬ０よりも上方に位置する範囲Δｘ１では、Ｌ０を工具経路としてワーク表面加工用の加工プログラム２５を作成すればよい。
図５Ａでは、ヘアライン波形の基準ラインＬ２（Ｘ軸）の基準工具経路Ｌ０からのずれ量ΔＺを０としたが、ΔＺを０以外に設定してもよい。図６Ａは、その一例を示す図であり、図６ＡではΔＺを振幅Ａに等しく設定している。これにより図６Ｂに示すようにワーク表面Ｗ０に連続的にヘアライン形状の細長溝Ｗａが形成される。なお、ΔＺを振幅Ａより大きく、または小さく設定してもよい。ワーク表面Ｗ０に仕上げ代を残してヘアライン加工する場合には、その仕上げ代を考慮してΔＺを設定してもよい。
上式（Ｉ）の初期位相α、振幅Ａおよび波長λを定数として設定してもよいが、これらの値を、再現性を有する変数として設定してもよい。例えば、再現性を有する乱数Ｒを用いてα、Ａ、λを設定してもよい。ここで、再現性を有するとは、同一の乱数列を発生させることができる場合をいい、例えば次式（ＩＩ）に示す線形合同法を用いて得ることができる。
Ｒｎ＋１＝（Ｂ・Ｒｎ＋Ｃ）ｍｏｄＭ                  （ＩＩ）
上式（ＩＩ）で、Ｂ，Ｃ，Ｍは定数であり、上式（ＩＩ）のＲｎに初期値Ｒ０を入力すると、周期性をもつ擬似乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・・が発生する。すなわち、乱数列は、定数Ｂ，Ｃ，Ｍと初期値Ｒ０に応じて一義的に定まる。
このような乱数列を用いて初期位相α、振幅Ａおよび波長λを設定する場合、初期位相αと乱数Ｒとの関係を表す関数α＝ｆ１（Ｒ）、振幅Ａと乱数Ｒとの関係を表す関数Ａ＝ｆ２（Ｒ）、および波長λと乱数Ｒとの関係を表す関数λ＝ｆ３（Ｒ）を予め定めておけば、乱数Ｒをパラメータとして初期位相α、振幅Ａおよび波長λを算出することができる。
具体的には、上式（ＩＩ）を用いて乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・・を演算した後、例えば乱数Ｒ１をパラメータとしてα＝ｆ１（Ｒ１）により初期位相αを算出する。第１周期，第２周期，・・，第ｎ周期の振幅Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎは、乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・，ＲｎをパラメータとしてＡ１＝ｆ２（Ｒ１），Ａ２＝ｆ２（Ｒ２），・・，Ａｎ＝ｆ２（Ｒｎ）により順次算出する。第１周期，第２周期，・・，第ｎ周期の波長λ１，λ２，・・，λｎは、乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・，Ｒｎをパラメータとしてλ１＝ｆ３（Ｒ１），λ２＝ｆ３（Ｒ２），・・，λｎ＝ｆ３（Ｒｎ）により順次算出する。算出された初期位相α、および各周期に対応した振幅Ａ、波長λはそれぞれ形状パラメータとして設定される。この形状パラメータを上式（Ｉ）に代入することで、各周期ごとのヘアライン波形を求めることができる。
この場合、振幅Ａおよび波長λの算出にあたっては、設定部２３に予め定められた振幅Ａおよび波長λの最大値および最小値を考慮し、最大値と最小値の範囲内で振幅Ａおよび波長λを算出すればよい。これにより振幅Ａと波長λを所定の範囲内に収めたヘアライン模様を形成することができる。なお、振幅Ａと波長λが最大値と最小値の範囲内になるように上記関数ｆ２（Ｒ），ｆ３（Ｒ）を定めるようにしてもよい。
以上の乱数Ｒを用いた初期位相α、振幅Ａおよび波長λの設定は、設定部２３に演算機能を持たせることにより、設定部２３で行うことができる。なお、設定部２３で各種設定値Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｒ０のみを設定し、これら設定値を用いて経路変換部２４で初期位相α、振幅Ａおよび波長λ演算するようにしてもよい。
以上では、ヘアラインを正弦波によって構成する場合について説明したが、正弦波以外によって構成してもよい。図７Ａは、ヘアラインを矩形波によって構成する例を示す。この例では、ヘアライン波形の初期位相α、振幅Ａ、波長λおよび水平距離ｄが形状パラメータとして設定部２３で設定される。これら形状パラメータを、上述したのと同様、乱数Ｒを用いて設定することもできる。この場合、振幅Ａ、波長λおよび水平距離ｄの最大値、最小値を予め定めておき、最大値と最小値の範囲内で各値Ａ，λ，ｄを演算するようにしてもよい。
図７Ｂは、ヘアラインを合成波によって構成する例を示す。この例では、２つの正弦波を合成して合成波を生成している。この場合の合成波は、次式（ＩＩＩ）によって表される。
ｙ＝２ｓｉｎ（ｅｘｐ（１）ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ＋ｌｏｇ（２））      （ＩＩＩ）
本実施の形態に係るヘアライン加工装置の動作をまとめると次のようになる。
まず、工具経路生成装置２０の動作として、ＣＡＤ１１により得られたワークＷの形状データがＣＡＭ２１に取り込まれる。ＣＡＭ２１は、このＣＡＤデータに基づき、基準工具経路Ｌ０を含む加工プログラム２２を作成する。ワークＷが、例えば曲面部を有する成形用の金型である場合、図８Ａに示すように、ＣＡＭ２１はワーク表面に沿った曲線状の基準工具経路Ｌ０を生成する。
一方、設定部２３には、ワーク表面に付されるヘアラインの形状パラメータが予め設定される。例えばヘアライン波形を正弦波により構成し、線形合同法による乱数列を用いて初期位相α、振幅Ａ、周期λを設定する場合には、上式（ＩＩ）の定数Ｂ，Ｃ，Ｍおよび初期値Ｒ０が予めユーザによって設定される。基準工具経路Ｌ０（ワーク表面Ｗ０）からヘアライン波形の基準ラインＬ２までのずれ量ΔＺも併せて設定される。
経路変換部２４は、設定部２３で設定された形状パラメータに基づき、基準工具経路Ｌ０にヘアラインを付加して基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換し、加工プログラム２５を作成する。この場合、ヘアラインの振幅Ａは、例えば図８Ａの矢印に示すように予め定められた所定方向に向けて設定される。なお、図８Ｂの矢印に示すように、基準工具経路Ｌ０の法線ベクトル方向に向けて振幅Ａを設定することもできる。
数値制御装置１２は、加工プログラム２５に設定されたＮＣデータに基づき、工作機械１００の送り軸駆動用の各モータ１３を制御する。これによりワーク表面Ｗ０にヘアライン形状の細長溝Ｗａを加工できる。以上のようにして、例えば金型の表面に細長溝Ｗａを加工した後、この金型を用いて成形体を加工すると、成形体の表面には細長溝Ｗａの転写としてヘアライン模様が付加される。
この場合、細長溝Ｗａの形状は、設定部２３で設定されたヘアラインの形状パラメータに応じて一義的に定まるため、同一の表面形状を有する金型を複数得ることができる。したがって、異なる金型を用いた場合であっても、成形体の表面に同一のヘアライン模様を付加することができる。なお、ワークＷは金型以外でもよく、例えば製品の表面に直接ヘアライン加工を行うようにしてもよい。
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ＣＡＭ２１で、ワークＷの形状データに基づき基準工具経路Ｌ０を生成し、設定部２３で、細長溝Ｗａに対応したヘアラインの形状パラメータを設定し、経路変換部２４で、この形状パラメータに基づき基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換するようにした。これにより形状パラメータに応じて一義的に定まる工具経路Ｌ１を生成することができ、ワーク毎にばらつきのないヘアライン模様を得ることができる。したがって、金型の表面をヘアライン加工した場合には、互いに同一形状の複数の金型を得ることができ、同一のヘアライン模様が付された多数の成形体を容易に得ることができる。
（２）ヘアライン波形の初期位相α、周期λおよび振幅Ａを形状パラメータとして設定するようにしたので、ヘアラインが波形形状を呈する場合であっても、ワーク毎にばらつきのないヘアライン模様を得ることができる。
（３）ヘアラインを波形形状とすることで、ワーク表面Ｗ０に異なる深さの細長溝Ｗａを容易に加工することができる。
（４）設定値Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｒ０によって一義的に定まる乱数列Ｒを用いてヘアライン波形の初期位相α、振幅Ａおよび周期λを設定するようにしたので、再現性を有するヘアラインでありながら、細長溝Ｗａの形状を不規則に変化させることができる。
（５）設定部２３で、予め振幅Ａと周期λの最大値および最小値を設定し、振幅Ａと周期λが最大値と最小値の範囲内で設定されるようにしたので、乱数Ｒを用いる場合であっても振幅Ａと周期λを所定範囲内に収めることができる。
なお、上記実施の形態では、ワーク表面Ｗ０に波形のヘアラインを付加するようにしたが、ヘアラインの形状はこれに限らない。例えば、深さ一定のヘアラインをワーク表面Ｗ０に付加するようにしてもよい。したがって、パラメータ設定部としての設定部２３における処理も上述したものに限らない。
ワークＷの形状データ（ＣＡＤデータ）をＣＡＭ２１で取得したが、形状データ取得部をＣＡＭ以外に設けてもよい。ＣＡＤデータに基づき、ＣＡＭ２１で基準工具経路Ｌ０を生成し、さらにＣＡＭ２１とは別の経路変換部２４で、ヘアラインの形状パラメータに基づき基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換するようにしたが、経路設定部の構成はこれに限らない。例えば、ＣＡＭ自体に、基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換する機能を持たせるようにしてもよい。基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換してヘアライン加工用の工具経路Ｌ１を求めるのではなく、ＣＡＤデータと細長溝Ｗａに対応したヘアラインの形状パラメータとに基づき、直接ヘアライン加工用の工具経路Ｌ１を生成するようにしてもよい。
上記実施の形態では、３軸加工用の立形のマシニングセンタにより工作機械１００を構成したが、工具経路生成装置２０で生成された工具経路に応じてワークＷに対して工具４を相対移動し、ワーク表面Ｗ０に細長溝Ｗａを加工することができるのであれば、他の工作機械を用いることもできる。例えば横形のマシニングセンタや５軸加工用のマシニングセンタ、マシニングセンタ以外の工作機械等、本発明による工具経路生成装置は、種々の工作機械に適用可能である。図５Ａ，図５Ｂでは、ＸＺ平面上にヘアラインを設定するようにしたが、ＹＺ平面、ＸＹ平面、傾斜面等、他の平面あるいは曲面にヘアラインを設定するようにしてもよい。
本発明によれば、データ取得部で取得したワークの形状データとパラメータ設定部で設定したヘアラインの形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路を生成するようにしたので、ワーク表面に同一形状のヘアライン模様を容易に形成することができる。
【符号の説明】
【０００７】
１０  制御装置
１２  数値制御装置
１３  モータ
２０  工具経路生成装置
２１  ＣＡＭ
２３  設定部
２４  経路変換部
１００  工作機械
Ｌ０  基準工具経路
Ｌ１  ヘアライン工具経路
【図１】
2012144081.tif 000003
【図２】
2012144081.tif 000004
【図３Ａ】
2012144081.tif 000005
【図３Ｂ】
2012144081.tif 000006
【図４】
2012144081.tif 000007
【図５Ａ】
2012144081.tif 000008
【図５Ｂ】
2012144081.tif 000009
【図６Ａ】
2012144081.tif 000010
【図６Ｂ】
2012144081.tif 000011
【図７Ａ】
2012144081.tif 000012
【図７Ｂ】
2012144081.tif 000013
【図８Ａ】
2012144081.tif 000014
【図８Ｂ】
2012144081.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月28日(2014.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘアライン加工用の工具経路を生成する工具経路生成装置およびヘアライン加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘアライン形状の凹凸が付された転写材を金型内に配置し、インモールド成形によって成形体の表面にヘアライン模様を形成するようにした方法が知られている（例えば特許文献１参照）。しかしながら、この方法は転写材を必要とするため、成形体の大量生産にとって不向きであった。
【０００３】
一方、金型の表面にサンドペーパや金属ブラシを擦り付けて多数の極細溝を形成し、転写材を用いることなく、極細溝に対応したヘアライン模様を呈する成形体を得るようにした方法も知られている（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１４１０１４号公報
【特許文献２】特開平１０−７１６７７号公報
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に記載の方法では、サンドペーパや金属ブラシを用いて極細溝を形成するので、金型毎の表面形状のばらつきが大きい。このため、異なる金型を用いた場合に同一形状のヘアライン模様を得ることが難しく、製品形状が安定しない。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するための工具経路を生成する工具経路生成装置であって、ワークの形状データを取得する形状データ取得部と、細長溝に対応したヘアラインの形状パラメータを設定するパラメータ設定部と、形状データ取得部で取得した形状データとパラメータ設定部で設定した形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路を生成する経路生成部と、を備える。
【０００７】
また、本発明は、ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するヘアライン加工装置であって、上述の工具経路生成装置と、工具経路生成装置で生成された工具経路に応じてワークに対して工具を相対移動し、ワーク表面に細長溝を加工する工作機械と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る工具経路生成装置を有するヘアライン加工装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１のヘアライン加工装置によりヘアライン加工されたワーク表面の一例を示す斜視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、基準工具経路の一例を示す斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、ヘアライン工具経路の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、図１の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５Ａ】図５Ａは、ヘアライン工具経路の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのヘアライン工具経路を適用して得られたワーク表面形状を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図５Ａの変形例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａのヘアライン工具経路を適用して得られたワーク表面形状を示す断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図５Ａの別の変形例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図５Ａのさらに別の変形例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、曲面状のワーク表面に付加されるヘアラインの振幅方向の一例を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、曲面状のワーク表面に付加されるヘアラインの振幅方向の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図１〜図８Ｂを参照して、本発明による工具経路生成装置の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る工具経路生成装置を有するヘアライン加工装置の構成を示す図である。このヘアライン加工装置は、工具経路生成装置を含む制御装置１０と、制御装置１０によって制御される工作機械１００とを有し、工作機械１００によってワーク表面がヘアライン加工される。
【００１０】
図２は、図１のヘアライン加工装置によりヘアライン加工されたワーク表面の一例を示す斜視図である。ヘアラインとは、ワーク表面に一方向に沿って付される髪の毛の細さ程度の細かい傷であり、細長の溝形状を呈する。図２では、ヘアライン加工によってワーク表面Ｗ０に多数のヘアライン形状の細長溝Ｗａが形成されており、この細長溝Ｗａによってワーク表面Ｗ０に筋状のヘアライン模様が付されている。
【００１１】
図１の工作機械１００の構成について説明する。工作機械１００としては、例えば立形のマシニングセンタが用いられる。ベッド１上にはコラム２が立設され、コラム２には、直線送り機構を介して上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に主軸頭３が支持されている。主軸頭３には、主軸を介して下向きに工具４が取り付けられている。工具４は、例えばエンドミルやドリル等の回転工具であり、少なくとも先端部が細長溝Ｗａの幅相当の先細に形成された回転工具を用いることができる。工具４は、主軸頭３内のスピンドルモータにより回転駆動される。
【００１２】
ベッド１上には、直線送り機構を介して水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能にサドル５が支持され、サドル５上にはＹ軸方向と直交する水平方向（Ｘ軸方向）に移動可能にテーブル６が支持されている。直線送り機構は、例えばボールねじとボールねじを回転駆動するサーボモータとにより構成される。この構成により、工具４とワークＷとが直交３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）に相対移動し、ワークＷが加工される。
【００１３】
スピンドルモータおよび各サーボモータは、それぞれ加工プログラムに従い制御装置１０によって制御される。加工プログラムには、工具経路として工具４の移動軌跡が設定され、この工具経路に沿ってワークＷに対し工具４が相対移動する。
【００１４】
加工プログラムは、周知のＣＡＤ／ＣＡＭシステムを利用して作成される。すなわち、ワークＷの加工形状に対応したＣＡＤデータに基づき、微小な直線指令の集まりであるＣＡＭデータが作成される。このＣＡＭデータは膨大な量の点群データからなるため、加工プログラムに適したデータ量となるように、ＣＡＭデータから所定のルールに従ってデータを間引き、複数の加工指令点を含む加工プログラムが作成される。
【００１５】
図３Ａは、ＣＡＭデータによって得られる工具経路Ｌ０（基準工具経路と呼ぶ）の一例を示す斜視図である。図３Ａでは、ＸＹ平面上に延在する平面部（図２のワーク表面Ｗ０に相当）を加工する際の基準工具経路Ｌ０が示されている。基準工具経路Ｌ０は、加工始点Ｐ０から開始され、Ｙ方向に所定量づつずれながらＸ方向に沿って直線状に往復する連続した複数列の加工パスによって構成されている。
【００１６】
本実施の形態では、制御装置１０内での処理により、基準工具経路Ｌ０を生成するとともに、この基準工具経路Ｌ０に、ＸＹ平面に垂直なＸＺ平面内において波形形状のヘアラインを付加する。これにより、基準工具経路Ｌ０をヘアライン加工用の工具経路Ｌ１（ヘアライン工具経路と呼ぶ）に変換し、図３Ｂに示すように、ヘアライン工具経路Ｌ１を生成する。
【００１７】
図４は、制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、ＣＡＤ１１の形状データに基づき基準工具経路Ｌ０を生成するとともに、基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換する工具経路生成装置２０と、工作機械１００に設けられた送り軸駆動用の各モータ１３を制御し、ヘアライン工具経路Ｌ１に沿ってワークＷに対し工具４を相対移動させる数値制御装置１２とを有する。数値制御装置１２は、工具経路生成装置２０の加工プログラム２５に設定されたＮＣデータを読み込むプログラム読み取り部と、工作機械１００のモータ１３の加減速を制御する加減速制御部と、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の各送り軸の目標移動量を演算する補間演算部とを含む。
【００１８】
工具経路生成装置２０は、ＣＡＤ１１の形状データに基づき、基準工具経路Ｌ０を含む加工プログラム２２を作成するＣＡＭ２１と、ワーク表面に付加されるヘアラインに関する各種設定値を設定する設定部２３と、ＣＡＭ２１からのデータと設定部２３における設定値とに基づき、ヘアライン工具経路Ｌ１を含む加工プログラム２５を作成する経路変換部２４とを有する。
【００１９】
設定部２３は、操作パネルやキーボード等の入力装置と、入力装置を介して入力された入力値を記憶する記憶装置とを含んで構成される。設定部２３は、ヘアラインの形状パラメータやヘアライン形状の制限値等を設定する。すなわち、波形形状を呈するヘアラインの初期位相、振幅、波長等の形状パラメータや、振幅や波長の最大値や最小値等の制限値を設定する。
【００２０】
経路変換部２４は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどを有する演算処理装置を含んで構成される。経路変換部２４は、設定部２３で設定された形状パラメータに基づき、基準工具経路Ｌ０にヘアラインを付加して基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換し、加工プログラム２５を作成する。
【００２１】
図５Ａは、ヘアライン工具経路Ｌ１の一例を示す図である。図５Ａでは、ヘアライン工具経路Ｌ１をＸＺ軸上の正弦波によって示している。図の正弦波において、加工開始点Ｐ０からの距離ＸとＸ軸からの変位Ｚとの関係は、次式(I)で表される。
Ｚ＝Ａ・ｓｉｎ（（２π／λ）・Ｘ＋α）        (I)
【００２２】
上式(I)のα、Ａおよびλは、それぞれ初期位相、振幅および波長である。したがって、設定部２３において、初期位相α、振幅Ａおよび波長λをヘアラインの形状パラメータとして設定するとともに、正弦波の基準ライン（Ｘ軸）と基準工具経路Ｌ０との位置関係（Ｚ方向のずれ量ΔＺ）を設定すれば、経路変換部２４において、ヘアラインの波形形状を一義的に定めることができ。なお、図５Ａでは、基準工具経路Ｌ０がＸ軸上に位置しており、ΔＺが０に設定されている。
【００２３】
図５Ｂは、図５Ａのヘアライン工具経路Ｌ１によって形成されたワークＷの表面形状を示す断面図である。図５Ｂでは、例えば基準工具経路Ｌ０に沿ってワーク表面Ｗ０を所定形状に加工した後に、ヘアライン工具経路Ｌ１に沿ってワーク表面Ｗ０をヘアライン加工した例を示している。したがって、ヘアライン加工時において、工具経路Ｌ１が基準工具経路Ｌ０よりも上方を通過する範囲Δｘ１では、工具４がワーク表面Ｗ０の上方を通過し（点線）、工具経路Ｌ１が基準工具経路Ｌ０よりも下方を通過する範囲Δｘ２で、ワーク表面Ｗ０が工具経路Ｌ１に沿って加工される（実線）。このため、図５Ｂでは、細長溝Ｗａがワーク表面Ｗ０に不連続に形成されている。
【００２４】
なお、基準工具経路Ｌ０に沿ったワーク表面Ｗ０の加工とヘアライン工具経路Ｌ１に沿ったヘアライン加工とを別々に行うのではなく、これらの加工を一度に行うこともできる。この場合、工具経路設定部２４で、図５Ａに示すヘアライン工具経路Ｌ１が基準工具経路Ｌ０よりも下方（ワーク側）に位置するか否かを判定し、Ｌ１がＬ０よりも下方に位置する範囲Δｘ２では、Ｌ１をそのまま工具経路としてヘアライン加工用の加工プログラム２５を作成すればよい。一方、Ｌ１がＬ０よりも上方に位置する範囲Δｘ１では、Ｌ０を工具経路としてワーク表面加工用の加工プログラム２５を作成すればよい。
【００２５】
図５Ａでは、ヘアライン波形の基準ラインＬ２（Ｘ軸）の基準工具経路Ｌ０からのずれ量ΔＺを０としたが、ΔＺを０以外に設定してもよい。図６Ａは、その一例を示す図であり、図６ＡではΔＺを振幅Ａに等しく設定している。これにより図６Ｂに示すようにワーク表面Ｗ０に連続的にヘアライン形状の細長溝Ｗａが形成される。なお、ΔＺを振幅Ａより大きく、または小さく設定してもよい。ワーク表面Ｗ０に仕上げ代を残してヘアライン加工する場合には、その仕上げ代を考慮してΔＺを設定してもよい。
【００２６】
上式(I)の初期位相α、振幅Ａおよび波長λを定数として設定してもよいが、これらの値を、再現性を有する変数として設定してもよい。例えば、再現性を有する乱数Ｒを用いてα、Ａ、λを設定してもよい。ここで、再現性を有するとは、同一の乱数列を発生させることができる場合をいい、例えば次式(II)に示す線形合同法を用いて得ることができる。
Ｒn+1＝（Ｂ・Ｒn＋Ｃ）modＭ                  (II)
【００２７】
上式(II)で、Ｂ，Ｃ，Ｍは定数であり、上式(II)のＲｎに初期値Ｒ０を入力すると、周期性をもつ擬似乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・・が発生する。すなわち、乱数列は、定数Ｂ，Ｃ，Ｍと初期値Ｒ０に応じて一義的に定まる。
【００２８】
このような乱数列を用いて初期位相α、振幅Ａおよび波長λを設定する場合、初期位相αと乱数Ｒとの関係を表す関数α＝ｆ１（Ｒ）、振幅Ａと乱数Ｒとの関係を表す関数Ａ＝ｆ２（Ｒ）、および波長λと乱数Ｒとの関係を表す関数λ＝ｆ３（Ｒ）を予め定めておけば、乱数Ｒをパラメータとして初期位相α、振幅Ａおよび波長λを算出することができる。
【００２９】
具体的には、上式(II)を用いて乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・・を演算した後、例えば乱数Ｒ１をパラメータとしてα＝ｆ１（Ｒ１）により初期位相αを算出する。第１周期，第２周期，・・，第ｎ周期の振幅Ａ１，Ａ２，・・，Ａｎは、乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・，ＲｎをパラメータとしてＡ１＝ｆ２（Ｒ１），Ａ２＝ｆ２（Ｒ２），・・，Ａｎ＝ｆ２（Ｒｎ）により順次算出する。第１周期，第２周期，・・，第ｎ周期の波長λ１，λ２，・・，λｎは、乱数列Ｒ１，Ｒ２，・・，Ｒｎをパラメータとしてλ１＝ｆ３（Ｒ１），λ２＝ｆ３（Ｒ２），・・，λｎ＝ｆ３（Ｒｎ）により順次算出する。算出された初期位相α、および各周期に対応した振幅Ａ、波長λはそれぞれ形状パラメータとして設定される。この形状パラメータを上式(I)に代入することで、各周期ごとのヘアライン波形を求めることができる。
【００３０】
この場合、振幅Ａおよび波長λの算出にあたっては、設定部２３に予め定められた振幅Ａおよび波長λの最大値および最小値を考慮し、最大値と最小値の範囲内で振幅Ａおよび波長λを算出すればよい。これにより振幅Ａと波長λを所定の範囲内に収めたヘアライン模様を形成することができる。なお、振幅Ａと波長λが最大値と最小値の範囲内になるように上記関数ｆ２（Ｒ），ｆ３（Ｒ）を定めるようにしてもよい。
【００３１】
以上の乱数Ｒを用いた初期位相α、振幅Ａおよび波長λの設定は、設定部２３に演算機能を持たせることにより、設定部２３で行うことができる。なお、設定部２３で各種設定値Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｒ０のみを設定し、これら設定値を用いて経路変換部２４で初期位相α、振幅Ａおよび波長λ演算するようにしてもよい。
【００３２】
以上では、ヘアラインを正弦波によって構成する場合について説明したが、正弦波以外によって構成してもよい。図７Ａは、ヘアラインを矩形波によって構成する例を示す。この例では、ヘアライン波形の初期位相α、振幅Ａ、波長λおよび水平距離ｄが形状パラメータとして設定部２３で設定される。これら形状パラメータを、上述したのと同様、乱数Ｒを用いて設定することもできる。この場合、振幅Ａ、波長λおよび水平距離ｄの最大値、最小値を予め定めておき、最大値と最小値の範囲内で各値Ａ，λ，ｄを演算するようにしてもよい。
【００３３】
図７Ｂは、ヘアラインを合成波によって構成する例を示す。この例では、２つの正弦波を合成して合成波を生成している。この場合の合成波は、次式(III)によって表される。
ｙ＝２ｓｉｎ（exp(1)ｘ）＋ｓｉｎ（ｘ＋log(2)）    (III)
【００３４】
本実施の形態に係るヘアライン加工装置の動作をまとめると次のようになる。
まず、工具経路生成装置２０の動作として、ＣＡＤ１１により得られたワークＷの形状データがＣＡＭ２１に取り込まれる。ＣＡＭ２１は、このＣＡＤデータに基づき、基準工具経路Ｌ０を含む加工プログラム２２を作成する。ワークＷが、例えば曲面部を有する成形用の金型である場合、図８Ａに示すように、ＣＡＭ２１はワーク表面に沿った曲線状の基準工具経路Ｌ０を生成する。
【００３５】
一方、設定部２３には、ワーク表面に付されるヘアラインの形状パラメータが予め設定される。例えばヘアライン波形を正弦波により構成し、線形合同法による乱数列を用いて初期位相α、振幅Ａ、波長λを設定する場合には、上式(II)の定数Ｂ，Ｃ，Ｍおよび初期値Ｒ０が予めユーザによって設定される。基準工具経路Ｌ０（ワーク表面Ｗ０）からヘアライン波形の基準ラインＬ２までのずれ量ΔＺも併せて設定される。
【００３６】
経路変換部２４は、設定部２３で設定された形状パラメータに基づき、基準工具経路Ｌ０にヘアラインを付加して基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換し、加工プログラム２５を作成する。この場合、ヘアラインの振幅Ａは、例えば図８Ａの矢印に示すように予め定められた所定方向に向けて設定される。なお、図８Ｂの矢印に示すように、基準工具経路Ｌ０の法線ベクトル方向に向けて振幅Ａを設定することもできる。
【００３７】
数値制御装置１２は、加工プログラム２５に設定されたＮＣデータに基づき、工作機械１００の送り軸駆動用の各モータ１３を制御する。これによりワーク表面Ｗ０にヘアライン形状の細長溝Ｗａを加工できる。以上のようにして、例えば金型の表面に細長溝Ｗａを加工した後、この金型を用いて成形体を加工すると、成形体の表面には細長溝Ｗａの転写としてヘアライン模様が付加される。
【００３８】
この場合、細長溝Ｗａの形状は、設定部２３で設定されたヘアラインの形状パラメータに応じて一義的に定まるため、同一の表面形状を有する金型を複数得ることができる。したがって、異なる金型を用いた場合であっても、成形体の表面に同一のヘアライン模様を付加することができる。なお、ワークＷは金型以外でもよく、例えば製品の表面に直接ヘアライン加工を行うようにしてもよい。
【００３９】
本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ＣＡＭ２１で、ワークＷの形状データに基づき基準工具経路Ｌ０を生成し、設定部２３で、細長溝Ｗａに対応したヘアラインの形状パラメータを設定し、経路変換部２４で、この形状パラメータに基づき基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換するようにした。これにより形状パラメータに応じて一義的に定まる工具経路Ｌ１を生成することができ、ワーク毎にばらつきのないヘアライン模様を得ることができる。したがって、金型の表面をヘアライン加工した場合には、互いに同一形状の複数の金型を得ることができ、同一のヘアライン模様が付された多数の成形体を容易に得ることができる。
（２）ヘアライン波形の初期位相α、波長λおよび振幅Ａを形状パラメータとして設定するようにしたので、ヘアラインが波形形状を呈する場合であっても、ワーク毎にばらつきのないヘアライン模様を得ることができる。
（３）ヘアラインを波形形状とすることで、ワーク表面Ｗ０に異なる深さの細長溝Ｗａを容易に加工することができる。
（４）設定値Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｒ０によって一義的に定まる乱数列Ｒを用いてヘアライン波形の初期位相α、振幅Ａおよび波長λを設定するようにしたので、再現性を有するヘアラインでありながら、細長溝Ｗａの形状を不規則に変化させることができる。
（５）設定部２３で、予め振幅Ａと波長λの最大値および最小値を設定し、振幅Ａと波長λが最大値と最小値の範囲内で設定されるようにしたので、乱数Ｒを用いる場合であっても振幅Ａと波長λを所定範囲内に収めることができる。
【００４０】
なお、上記実施の形態では、ワーク表面Ｗ０に波形のヘアラインを付加するようにしたが、ヘアラインの形状はこれに限らない。例えば、深さ一定のヘアラインをワーク表面Ｗ０に付加するようにしてもよい。したがって、パラメータ設定部としての設定部２３における処理も上述したものに限らない。
【００４１】
ワークＷの形状データ（ＣＡＤデータ）をＣＡＭ２１で取得したが、形状データ取得部をＣＡＭ以外に設けてもよい。ＣＡＤデータに基づき、ＣＡＭ２１で基準工具経路Ｌ０を生成し、さらにＣＡＭ２１とは別の経路変換部２４で、ヘアラインの形状パラメータに基づき基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換するようにしたが、経路設定部の構成はこれに限らない。例えば、ＣＡＭ自体に、基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換する機能を持たせるようにしてもよい。基準工具経路Ｌ０をヘアライン工具経路Ｌ１に変換してヘアライン加工用の工具経路Ｌ１を求めるのではなく、ＣＡＤデータと細長溝Ｗａに対応したヘアラインの形状パラメータとに基づき、直接ヘアライン加工用の工具経路Ｌ１を生成するようにしてもよい。
【００４２】
上記実施の形態では、３軸加工用の立形のマシニングセンタにより工作機械１００を構成したが、工具経路生成装置２０で生成された工具経路に応じてワークＷに対して工具４を相対移動し、ワーク表面Ｗ０に細長溝Ｗａを加工することができるのであれば、他の工作機械を用いることもできる。例えば横形のマシニングセンタや５軸加工用のマシニングセンタ、マシニングセンタ以外の工作機械等、本発明による工具経路生成装置は、種々の工作機械に適用可能である。図５Ａ，図５Ｂでは、ＸＺ平面上にヘアラインを設定するようにしたが、ＹＺ平面、ＸＹ平面、傾斜面等、他の平面あるいは曲面にヘアラインを設定するようにしてもよい。
【００４３】
本発明によれば、データ取得部で取得したワークの形状データとパラメータ設定部で設定したヘアラインの形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路を生成するようにしたので、ワーク表面に同一形状のヘアライン模様を容易に形成することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１０    制御装置
１２    数値制御装置
１３    モータ
２０    工具経路生成装置
２１    ＣＡＭ
２３    設定部
２４    経路変換部
１００    工作機械
Ｌ０    基準工具経路
Ｌ１    ヘアライン工具経路
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するための工具経路を生成する工具経路生成装置であって、
前記ワークの形状データを取得する形状データ取得部と、
前記細長溝に対応したヘアラインの形状パラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記形状データ取得部で取得した形状データと前記パラメータ設定部で設定した形状パラメータとに基づき、ヘアライン加工用の工具経路を生成する経路生成部と、
を備える工具経路生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の工具経路生成装置において、
前記経路生成部は、前記形状データ取得部で取得した形状データに基づき、ワーク表面に沿った基準工具経路を生成し、さらに前記パラメータ設定部で設定した形状パラメータに基づき、前記基準工具経路を前記ヘアライン加工用の工具経路に変換する、工具経路生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の工具経路生成装置において、
前記パラメータ設定部は、前記ヘアラインが波形を呈するように前記形状パラメータを設定する、工具経路生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の工具経路生成装置において、
前記パラメータ設定部は、前記波形の初期位相、波長および振幅を設定する、工具経路生成装置。
【請求項５】
ワークの表面にヘアライン形状の細長溝を加工するヘアライン加工装置であって、
請求項１に記載の工具経路生成装置と、
前記工具経路生成装置で生成された工具経路に応じて前記ワークに対して工具を相対移動し、ワーク表面に前記細長溝を加工する工作機械と、
を備えるヘアライン加工装置。
【国際調査報告】
2012144081.tif 000016
2012144081.tif 000017
2012144081.tif 000018
2012144081.tif 000019