(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する方法であって、
前記基準点が移動する移動面を複数、互いに平行に設定するために、カッタによりワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データと、カッタによりワークが各点において加工されるカッタ加工形状を規定するカッタ加工形状データと、カッタによりワークが切削される際にワークの表面に切削されずに残る加工残り部の高さに関する少なくとも一つの許容範囲を規定する加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、各移動面毎に、カッタを各移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの移動面設定用許容範囲を超えないように各移動面の、隣接する他の移動面からの距離を設定し、かつ、各移動面がその設定された距離を有して他の移動面と隣接するように複数の移動面を設定し、さらに、設定された各移動面上にパスを設定することを特徴とするカッタパス設定方法。
【請求項２】
各移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各移動面上にパスを暫定的に設定するとともにそのパスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該移動面に隣接する他の移動面上に設定された他のパスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む請求項１に記載のカッタパス設定方法。
【請求項３】
設定された各移動面のうち、前記推定された加工残り部の高さが基準値を超えている部分についてのみ、パスを最終的に設定する部分的設定工程を含む請求項１または２に記載のカッタパス設定方法。
【請求項４】
さらに、前記部分的設定工程により各移動面についてパスが複数設定された場合に、それら複数のパスのうち互いに隣接した２つのパスの間に、それら互いに隣接した２つのパスを互いに連結する連結パスを追加的に設定する連結パス追加工程を含む請求項３に記載のカッタパス設定方法。
【請求項５】
カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する方法であって、
少なくとも、カッタによりワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データに基づき、互いに平行な複数の基準移動面の各々の上に基準パスを設定する基準パス設定工程と、
互いに隣接した２つの基準移動面間に必要な少なくとも一つの補助移動面を設定するとともに、設定された各補助移動面上に補助パスを設定する補助パス設定工程であって、前記ワーク目標加工表面形状データと、カッタによりワークが各点において加工されるカッタ加工形状を規定するカッタ加工形状データと、カッタによりワークが切削される際にワークの表面に切削されずに残る加工残り部の高さに関する少なくとも一つの許容範囲を規定する加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、カッタを各補助移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの補助移動面設定用許容範囲を超えないように各補助移動面の、隣接する他の移動面からの距離である補助移動面間距離を設定する補助移動面間距離設定工程を有する補助パス設定工程と
を含むことを特徴とするカッタパス設定方法。
【請求項６】
前記補助パス設定工程が、各補助移動面のうち、前記推定された加工残り部の高さが基準値を超えている部分についてのみ、補助パスを最終的に設定する部分的設定工程を含む請求項５に記載のカッタパス設定方法。
【請求項７】
前記補助パス設定工程が、前記部分的設定工程により各補助移動面について補助パスが複数設定された場合に、それら複数の補助パスのうち互いに隣接した２つの補助パスの間に、それら互いに隣接した２つの補助パスを互いに連結する連結パスを追加的に設定する連結パス追加工程を含む請求項６に記載のカッタパス設定方法。
【請求項８】
前記基準パス設定工程が、前記ワーク目標加工表面形状データと前記カッタ加工形状データと前記加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、カッタを各基準移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの基準移動面設定用許容範囲を超えないように各基準移動面の、隣接する他の基準移動面からの距離である基準移動面間距離を設定する基準移動面間距離設定工程を含む請求項５ないし７のいずれかに記載のカッタパス設定方法。
【請求項９】
前記基準移動面間距離設定工程が、各基準移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各基準移動面上に基準パスを暫定的に設定するとともにその基準パスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該基準移動面に隣接する他の基準移動面上に設定された他の基準パスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む請求項８に記載のカッタパス設定方法。
【請求項１０】
前記補助移動面間距離設定工程が、各補助移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各補助移動面上に補助パスを暫定的に設定するとともにその補助パスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該補助移動面に隣接する他の移動面上に設定された他のパスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む請求項５ないし９のいずれかに記載のカッタパス設定方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載のカッタパス設定方法を実行するためにコンピュータにより実行されるプログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されている記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自由曲面で構成されるワークをカッタにより切削して加工する主要な型式に、ワークをカッタで走査する走査線型と、カッタを一平面上でループ状のパスに沿って移動させることを互いに平行な複数の平面について繰り返す等高線型とが存在する。
【０００３】
特開平８−１２３５２６号公報には、等高線型加工に使用されるカッタパスを設定する方法が記載されている。この従来方法は、複数の基準パスを設定するとともに、互いに隣接した２つの基準パス間に少なくとも一つの補助パスを設定するものである。
【０００４】
具体的には、この従来方法は、複数の基準パスを、ｘｙｚ座標空間においてｚ方向に等ピッチｐで並んだ互いに平行な複数のｘｙ平面にそれぞれ含まれるように設定する基準パス設定工程を含んでいる。等ピッチｐは、ユーザにより加工残り部の高さの許容値が指定されれば、その指定値を考慮して自動的に設定される。
【０００５】
この従来方法はさらに、設定された複数の基準パスのうち互いに隣接した２つの基準パスであってｘｙ平面に投影した場合の距離ｄが規定値以上であるものの間に、少なくとも一つの補助パスを設定する補助パス設定工程を含んでいる。この補助パス設定工程は、基準パスオフセット工程と、目標加工表面オフセット工程と、オフセット基準パス投影工程とを含んでいる。
「基準パスオフセット工程」は、互いに隣接した２つの基準パスＬ１，Ｌ２（前記公報におけると同じ符号）のうちの一方の基準パスＬ２をｘｙ平面に平行な方向であって他方の基準パスＬ１に接近する方向に規定ピッチｐ１だけオフセットさせることを少なくとも１回繰り返すことにより、少なくとも一つのオフセット基準パスＫ１，Ｋ２を取得する。
「目標加工表面オフセット工程」は、ワークの目標加工表面をカッタのアプローチ側に、互いに隣接した２つの基準パスＬ１，Ｌ２を通過するようにオフセットさせることにより、オフセット目標加工表面を取得する。
「オフセット基準パス投影工程」は、その取得されたオフセット目標加工表面に上記取得された少なくとも一つのオフセット基準パスＫ１，Ｋ２を投影することにより、少なくとも一つの補助パスＬ１１，Ｌ１２を設定する。オフセット基準パスＫの数は、互いに隣接した２つの基準パスＬ間の上記距離ｄに応じて決まり、補助パスの数は、オフセット基準パスＫの数と一致する。
【０００６】
この従来方法はさらに、設定された各補助パスから不必要部を除去する補助パス不必要部除去工程を含んでいる。この補助パス不必要部除去工程は、距離取得工程と、除去工程とを含んでいる。
「距離取得工程」は、各補助パスを構成する複数の線状の要素の各々（以下、「対象要素」という）につき、その補助パスに隣接した他の補助パスを構成する複数の要素のうち対象要素に対応するもの（以下、「対応要素」という）との距離を取得する。
具体的には、「距離取得工程」は、一対の基準パスＬ１，Ｌ２間に設定された複数の補助パスＬ１１，Ｌ１２，Ｌ１３のうち最も一端側に位置する第１補助パスＬ１１の直ぐ他端側に位置する第２補助パスＬ１２を構成する複数の要素の各々を対象要素として、第１補助パスＬ１１を構成する複数の要素のうち対象要素に対応する第１の対応要素との間の距離を第１距離として取得する一方、第２補助パスＬ１２の直ぐ他端側に位置する第３補助パスＬ１３を構成する複数の要素のうち対象要素に対応する第２の対応要素との間の距離を第２距離として取得し、さらに、その対象要素につき、その対象要素について取得された第１距離と第２距離との和を合計距離として取得する。第１距離および第２距離はいずれもｘｙｚ座標空間内で取得される。
【０００７】
一方、「除去工程」は、対応要素との間で取得された合計距離が前記等ピッチｐ以下である少なくとも一つの対象要素のうち一定の条件を満たすものを不必要部として当該補助パスから除去する。その一定の条件とは、オフセット目標加工表面の、対象要素の位置における第１法線の角度と、対応要素の位置における第２法線の角度との差が規定値以下であることである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果】
この従来方法においては、上記の説明から明らかなように、複数の基準パスがそれぞれ位置させられるｘｙ平面（以下、「基準移動面」という）間の距離が、その位置を問わず、すべて等ピッチｐとされる。ここに、等ピッチｐは、ｚ軸方向における寸法を表しており、これに対して、ワーク目標加工表面の各部位における加工残り部の高さは、ワーク目標加工表面の各部位における法線のｚ軸に対する角度によって変化する。そのため、基準移動面間距離を等ピッチｐに設定したからといって、必ずしも加工残り部の高さが等ピッチｐとなるわけではない。よって、この従来方法では、基準移動面間距離を、ワーク目標加工表面上の各部位における加工残り部の高さを十分に考慮して設定することができない。そのため、この従来方法では、加工上不必要な基準パスが発生したり、加工上必要な基準パスが発生しない可能性がある。
【０００９】
また、この従来方法においては、上記の説明から明らかなように、補助パスが、それに隣接した基準パスを利用し、その基準パスを移動させたり変形したりすることによって設定され、補助パスが位置させられるべきｘｙ平面（以下、「補助移動面」という）を利用し、その補助移動面から外れないように設定されるようにはなっていない。そのため、この従来方法では、オフセット目標加工表面の形状により、補助パスを構成する複数の要素の中に補助移動面から外れた要素が発生してしまい、カッタを補助パスに沿って移動させた際にカッタの位置がカッタ軸方向（ｚ軸に平行な方向）に変位してしまう可能性がある。一方、この従来方法が採用している等高線型は本来、カッタがパスに沿って移動する際にカッタ軸がカッタのワークに対する接近・離間方向に変位させられないため、ワークの材質が高剛性のものである場合でもカッタの早期損傷を回避し得ることを特徴としている。しかしながら、この従来方法では、上記のように、カッタが補助パスに沿って移動する際、カッタ軸がカッタ軸方向、すなわち、ワークに対する接近・離間方向に変位させられてしまう。そのため、この従来方法では、等高線型の本来の特徴が損なわれてしまう可能性もある。
【００１０】
本発明は、以上の事情を背景としてなされたものであり、その課題は、移動面を設定してその移動面上にパスを設定するとともに移動面間距離をカッタによるワークの加工残り部の高さを推定して設定することが可能なカッタパス設定方法およびカッタパス設定プログラム記録媒体を提供することにある。
【００１１】
この課題は下記態様のカッタパス設定方法およびカッタパス設定プログラム記録媒体によって解決される。なお、以下の説明において、本発明の各態様を、それぞれに項番号を付して請求項と同じ形式で記載する。各項に記載の特徴を組み合わせて採用することの可能性を明示するためである。
【００１２】
(1) カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する方法であって、
前記基準点が移動する移動面を複数、互いに平行に設定するために、カッタによりワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データと、カッタによりワークが各点において加工されるカッタ加工形状を規定するカッタ加工形状データと、カッタによりワークが切削される際にワークの表面に切削されずに残る加工残り部の高さに関する少なくとも一つの許容範囲を規定する加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、各移動面毎に、カッタを各移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つ許容範囲のうちの移動面設定用許容範囲を超えないように各移動面の、隣接する他の移動面からの距離を設定し、かつ、各移動面がその設定された距離を有して他の移動面と隣接するように複数の移動面を設定し、さらに、その設定された各移動面上にパスを設定することを特徴とするカッタパス設定方法（請求項１）。
この方法においては、加工中にカッタの基準点が拘束されるべき移動面が設定され、その設定された移動面上にパスが設定される。したがって、この方法によれば、パスの一部が移動面から外れてしまう事態を回避し得る。また、この方法においては、各移動面毎に、加工残り部の高さが推定されるとともにその推定結果が考慮されて他の移動面との距離が設定される。したがって、この方法によれば、各移動面毎すなわち各パス毎に加工残り部の高さを考慮して移動面間距離すなわちパス間距離を設定し得、必要なパスの不発生および不必要なパスの発生という事態を回避し得る。よって、この方法によれば、必要なパスを正常な形で発生させ得る。
この方法において「カッタ」には、ボールエンドミル，ラジアスエンドミル等を選ぶことができる。
また、この方法において「移動面」は、カッタ軸を含む平面と定義したり、カッタ軸と交差する平面と定義することができる。したがって、この方法は、走査線型加工に使用するカッタパスを設定するために実施するすることも、等高線型加工に使用するカッタパスを設定するために実施することもできる。
また、この方法において「加工残り部の高さを推定する」とは、加工残り部の高さそのものを推定することのみならず、加工残り部の高さと１対１に対応する変数を推定することをも含む。例えば、加工残り部の高さが、あるパス上の各点と、それに隣接したパス上の各点との距離に応じて一義的に算出される場合には、その距離を算出することを加工残り部の高さを推定することとみなすことができるのである。
(2) 各移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各移動面上にパスを暫定的に設定するとともにそのパスを複数の代表点を近似させ、その後、各代表点と、当該移動面に隣接する他の移動面上に設定された他のパスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む(1) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項２）。
上記(1) 項に記載の方法は、暫定的なパス上の各代表点に対応する加工残り部の高さを、その各代表点を通過するとともに移動面と直角な一断面上で推定する形態で実施することができる。しかし、その暫定的なパス上でカッタにより各点においてワークに形成されるカッタ加工形状は３次元であり、よって、例えば、その暫定的なパスと直前のパスとの相対位置がねじれの関係にあり、しかも、そのねじれが大きい場合には、上記形態で実施した場合の推定高さが真の高さに精度よく一致しないことがある。そして、その推定高さが真の高さより長い場合には、不必要なパスが発生してしまう。これに対して、この(2) 項に記載の方法によれば、加工残り部の高さが、カッタ加工形状で３次元であることを考慮して推定されるため、その推定の精度が向上し、その結果、不必要なパスが発生せずに済む。その推定精度をさらに向上させたい場合には、代表点の数を増やしたり、カッタパスの制御点すべてを代表点として取り扱うことが望ましい。
(3) 設定された各移動面のうち、前記推定された加工残り部の高さが基準値を超えている部分についてのみ、パスを最終的に設定する部分的設定工程を含む(1) または(2) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項３）。
この方法によれば、各移動面の各部位について加工残り部の高さを考慮しない場合に設定されるべき一つの連続したパスのうち加工上不必要な部分を除去し得るため、パス間距離の適正化すなわちパス数の適正化と共同して、複数のパスの全体長さを極力短縮化し得る。
(4) さらに、前記部分的設定工程により各移動面についてパスが複数設定された場合に、それら複数のパスのうち互いに隣接した２つのパスの間に、それら互いに隣接した２つのパスを互いに連結する連結パスを追加的に設定する連結パス追加工程を含む(3) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項４）。
上記(3) 項に記載の方法によれば、たしかに複数のパスの全体長さは短縮されるが、カッタのワークに対する接近・離間の頻度が増加し、かえってワークの所要加工時間が長くなってしまうことや、カッタが早期に損傷してしまう等の事態が発生し得る。これに対して、この(4) 項に記載の方法によれば、各パスのうち加工上不必要な部分のいくつかは除去されずに残され、それにより、カッタのワークに対する接近・離隔の頻度の増加が抑制され、その結果、ワークの所要加工時間の延長およびカッタの早期損傷を回避し得る。
この方法は、同じ移動面上に設定された複数のパス間に少なくとも一つの隙間が存在する場合に、その隙間がすべて連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施したり、その少なくとも一つの隙間のうちの一部のみが連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施することができる。
(5) カッタによりワークを切削して加工する際にカッタの基準点が移動するパスを設定する方法であって、
少なくとも、カッタによりワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データに基づき、互いに平行な複数の基準移動面の各々の上に基準パスを設定する基準パス設定工程と、
互いに隣接した２つの基準移動面間に必要な少なくとも一つの補助移動面を設定するとともに、設定された各補助移動面上に補助パスを設定する補助パス設定工程であって、前記ワーク目標加工表面形状データと、カッタによりワークが各点において加工されるカッタ加工形状を規定するカッタ加工形状データと、カッタによりワークが切削される際にワークの表面に切削されずに残る加工残り部の高さに関する少なくとも一つの許容範囲を規定する加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、カッタを各補助移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの補助移動面設定用許容範囲を超えないように各補助移動面の、隣接する他の移動面からの距離である補助移動面間距離を設定する補助移動面間距離設定工程を有する補助パス設定工程と
を含むことを特徴とするカッタパス設定方法（請求項５）。
この方法においては、加工残り部の高さが推定されるとともにその推定結果が考慮されて基準移動面間距離と補助移動面間距離とのうち少なくとも補助移動面間距離が設定される。したがって、この方法によれば、少なくとも補助移動面間距離すなわち補助パス間距離を加工残り部の高さを考慮して設定し得、必要な補助パスの不発生および不必要な補助パスの発生という事態を回避し得る。
この方法における各文言は、上記(1) 項におけると同様に解釈することができる。
また、この方法において「隣接する他の移動面」における「他の移動面」は、補助移動面間距離の設定対象である補助移動面の直前に基準移動面が存在する場合には、その基準移動面を意味する一方、直前に他の補助移動面が存在する場合には、その補助移動面を意味する。
(6) 前記補助パス設定工程が、各補助移動面のうち、前記推定された加工残り部の高さが基準値を超えている部分についてのみ、補助パスを最終的に設定する部分的設定工程を含む(5) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項６）。
この方法によれば、補助パスを加工上不必要な部分を有しないように発生させ得るため、補助パス間距離の適正化すなわち補助パス数の適正化と共同して、複数の補助パスの全体長さを極力短縮化し得る。
(7) 前記補助パス設定工程が、前記部分的設定工程により各補助移動面について補助パスが複数設定された場合に、それら複数の補助パスのうち互いに隣接した２つの補助パスの間に、それら互いに隣接した２つの補助パスを互いに連結する連結パスを追加的に設定する連結パス追加工程を含む(6) 項に記載のカッタパス設定方法（請求項７）。
この方法によれば、カッタのワークに対する接近・離隔の頻度の増加が抑制され、その結果、ワークの所要加工時間の延長やカッタの早期損傷を回避し得る。
この方法は、同じ補助移動面上に設定された複数の補助パス間に少なくとも一つの隙間が存在する場合に、その隙間がすべて連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施したり、その少なくとも一つの隙間のうちの一部のみが連結パスで埋められるように連結パスを追加する形態で実施することができる。
(8) 前記基準パス設定工程が、前記ワーク目標加工表面形状データと前記カッタ加工形状データと前記加工残り部高さ許容範囲データとに基づき、カッタを各基準移動面に沿って移動させた場合にワークに生ずる加工残り部の高さを推定するとともに、その推定された加工残り部の高さが前記少なくとも一つの許容範囲のうちの基準移動面設定用許容範囲を超えないように各基準移動面の、隣接する他の基準移動面からの距離である基準移動面間距離を設定する基準移動面間距離設定工程を含む(5) ないし(7) 項のいずれかに記載のカッタパス設定方法（請求項８）。
この方法によれば、補助移動面間距離のみならず基準移動面間距離も加工残り部の高さを考慮して設定されるため、補助パスについてのみならず基準パスについても、必要なパスの不発生および不必要なパスの発生という事態を回避し得る。
この方法において「基準移動面設定用許容範囲」は、先の補助移動面設定用許容範囲と一致するものとしたり、一致しないものとすることができる。
(9) 前記基準移動面間距離設定工程が、各基準移動面に対応する前記基準移動面間距離を、各基準移動面に対応する前記推定された加工残り部の最小高さが前記基準移動面設定用許容範囲内にあるように設定する最小高さ考慮型距離設定工程を含む(8) 項に記載のカッタパス設定方法。
(10)前記最小高さ考慮型距離設定工程が、前記基準移動面間距離を最小となるように設定する工程を含む(9) 項に記載のカッタパス設定方法。
(11)前記最小高さ考慮型距離設定工程が、前記基準移動面間距離を最大となるように設定する工程を含む(9) 項に記載のカッタパス設定方法。
この方法によれば、基準移動面間距離が最大となり、基準移動面の数すなわち基準パスの数が最小となり、ワークの所要加工時間を容易に短縮し得る。
(12)前記基準移動面間距離設定工程が、各基準移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各基準移動面上に基準パスを暫定的に設定するとともにその基準パスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該基準移動面に隣接する他の基準移動面上に設定された他の基準パスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む(8) ないし(11)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法（請求項９）。
この方法によれば、加工残り部の高さが、カッタ加工形状が３次元であることを考慮して推定されるため、その推定の精度が向上する。
(13)前記補助パス設定工程が、各補助移動面に対応する前記補助移動面間距離を、各補助移動面に対応する前記推定された加工残り部の最大高さが前記補助移動面用許容範囲内にあるように設定する最大高さ考慮型距離設定工程を含む(5) ないし(12)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法。
(14)前記最大高さ考慮型距離設定工程が、前記補助移動面間距離を最小となるように設定する工程を含む(13)項に記載のカッタパス設定方法。
(15)前記最大高さ考慮型距離設定工程が、前記補助移動面間距離を最大となるように設定する工程を含む(13)項に記載のカッタパス設定方法。
この方法によれば、補助移動面間距離が最大となり、補助移動面の数すなわち補助パスの数が最小となり、ワークの所要加工時間を容易に短縮し得る。
(16)前記補助移動面間距離設定工程が、各補助移動面について前記加工残り部の高さを推定するために、各補助移動面上に補助パスを暫定的に設定するとともにその補助パスを複数の代表点で近似させ、その後、各代表点と、当該補助移動面に隣接する他の移動面上に設定された他のパスとの距離を取得し、複数の代表点について取得された複数の距離と前記カッタ加工形状とに基づいて前記加工残り部の高さを推定する加工残り部高さ推定工程を含む(5) ないし(15)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法（請求項１０）。
(17)さらに、前記基準パス設定工程により設定された各基準移動面の位置を、前記補助パス設定工程により設定された複数の補助移動面のいずれかの位置と一致させる基準移動面位置一致化工程を含む(5) ないし(16)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法。
この方法によれば、基準移動面と補助移動面とが互いに独立に設定されるにもかかわらず、基準移動面と補助移動面とが、加工上必要な距離より短い距離で設定されてしまうことが防止され、加工上不必要な基準パスまたは補助パスの発生を回避し得る。
(18)前記基準パス設定工程が、複数の基準移動面の位置をそれら複数の基準移動面のうちの一端側のものから他端側のものに向かって順に設定するものであり、前記補助パス設定工程が、少なくとも一つの補助移動面の位置を、前記基準パス設定工程により最新の基準移動面が設定される毎に、直前の基準移動面から最新の基準移動面に向かって順に設定するものであり、前記基準移動面位置一致化工程が、設定された最新の補助移動面の位置がはじめて前記最新の基準移動面の位置を前記他端側に超えた場合に、その最新の補助移動面の位置に最新の基準移動面の位置を変更する基準移動面位置変更工程を含む(17)項に記載のカッタパス設定方法。
(19)(1) ないし(18)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法を実行するためにコンピュータにより実行されるプログラムがコンピュータ読み取り可能に記録されている記録媒体（請求項１１）。
ここにおける「記録媒体」には例えば、フロッピーディスク，磁気テープ，磁気ディスク，磁気ドラム，磁気カード，光ディスク，光磁気ディスク，ＲＯＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，ＩＣカード，穿孔テープ等がある。
(20)(1) ないし(18)項のいずれかに記載のカッタパス設定方法を実行するためにコンピュータにより実行されるプログラムを搬送波として表す信号。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のさらに具体的な実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
本発明の第１実施形態は、走査線型加工に使用するカッタパスを設定する方法であり、図２には、そのカッタパス設定方法を実施するためのカッタパスデータ作成装置（以下、単に「データ作成装置」という。）１０が示されている。このデータ作成装置１０は、プロセッサ１２およびメモリ１４を含むコンピュータ２０を備えている。このコンピュータ２０の入力側には、キーボード，マウス，デジタイザ等、入力装置３０が接続され、一方、出力側には、ディスプレイ，プリンタ，プロッタ等、出力装置４０が接続されている。また、このコンピュータ２０には外部記憶装置５０も接続されている。外部記憶装置５０は、コンピュータ２０からの要求に応じて、フロッピーディスク等、記録媒体５２に記憶されたプログラム，データをコンピュータ２０に供給することや、コンピュータ２０から出力されたデータを記憶することを行う。
【００１５】
記録媒体５２には、ワークを加工すべき目標加工表面の形状を規定するワーク目標加工表面形状データや、カッタパス設定プログラムがコンピュータ読み取り可能に記憶されている。カッタパス設定プログラムは図３〜図８にフローチャートで表されている。以下、本プログラムの内容を説明するが、図９に示す加工機６０により、図１０に示すようにワーク７０を素形状から目標加工形状に加工する場合を例にとり、図１１〜図１７を参照しつつ説明する。
【００１６】
なお、加工機６０は、図９に示すように、ワーク７０をカッタ７２によりｘｙｚ座標空間内で３次元的に加工するものであって、カッタ７２をｚ軸回りに回転させる回転装置７４と、カッタ７２をｘ，ｙおよびｚ軸方向にそれぞれ平行移動させる移動装置７６とを備えている。カッタ７２は、本実施形態においては、ボールエンドミルであり、よって、カッタ７２のパスは、カッタの基準点としての、ボールエンドミルの工具中心が移動する軌跡と定義される。
【００１７】
図３のカッタパス設定プログラムにおいては、まず、ステップＳ１（以下、単に「Ｓ１」で表す。他のステップについても同じとする。）において、ユーザ指示カスプ高さｈｄ  と、そのユーザ指示カスプ高さｈｄ  に対するユーザ指示トレランスΔｈｄ  とが入力される。ここに、カスプ（Ｃｕｓｐ）は一般に、図１５に示すように、先端の丸い刃具（例えば、ボールエンドミル）でワーク表面を加工したとき、ワーク表面上に、隣り合った刃具軌跡の境界において形成される先の尖った山をいい、また、カスプ高さｈは一般に、その先の尖った山の高さをいう。本実施形態においては、カスプ高さｈが「カッタによるワークの加工残り部の高さ」の一例なのである。また、本実施形態においては、ユーザ指示カスプ高さｈｄ  により、実カスプ高さｈの許容範囲の中心値が規定され、ユーザ指示トレランスΔｈｄ  により、その許容範囲の幅が規定され、結局、許容範囲が、
ｈｄ  −Δｈｄ  ≦ｈ≦ｈｄ  ＋Δｈｄ  
なる式で規定されることになる。
【００１８】
次に、Ｓ２において、カッタ７２の基準移動面Ｋの番号ｎが１とされ、続いて、Ｓ３において、最初の基準移動面Ｋ（１）（図１１参照）の位置が設定される。最初の基準移動面Ｋ（１）の位置は、ワーク７０のうちの一端側の部位に対応して設定される。その後、Ｓ４において、その最初の基準移動面Ｋ（１）上に最初の基準パスＬＫ（１）が、ワーク目標加工表面形状データと、カッタ７２の半径ｒ（カッタ７２の先端部に半球状に形成された刃部の半径であり、以下、カッタ半径ｒという）を表すカッタ半径データとに基づいて設定される。本実施形態においては、カッタ半径データが「カッタ加工形状データ」の一例なのである。ワーク目標加工表面形状データとカッタ半径データとはコンピュータ２０により外部記憶装置５０から読み出される。設定された基準パスＬＫ（１）を規定するデータはメモリ１４に格納される。
【００１９】
その後、Ｓ５において、次の基準移動面Ｋ（ｎ＋１）（今回はＫ（２））と最初の基準移動面Ｋ（１）との基準ピッチＰＫ（ｎ）（今回はＰＫ（１））が設定される。次の基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置が設定されるのである。
【００２０】
このＳ５の詳細が基準ピッチ設定ルーチンとして図４にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ３１において、基準パスＬＫ（ｎ）（今回はＬＫ（１））を規定するデータがメモリ１４から読み出される。次に、Ｓ３２において、暫定基準移動面ＫＰＲＯ  が、基準移動面Ｋ（ｎ）から暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  だけワーク７０の他端側に離れた位置に設定される（図１２参照）。暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  は、最小ピッチに設定されている。その最小ピッチは、ユーザにより指示された値としたり、コンピュータ２０の内部で定めた値とすることができる。その後、Ｓ３３において、Ｓ４におけると同様にして、その暫定基準移動面ＫＰＲＯ  上に暫定基準パスＬＫＰＲＯ  が設定される。続いて、Ｓ３４において、基準パスＬＫ（ｎ）と暫定基準パスＬＫＰＲＯ  とによる最小カスプ高さｈｍｉｎ  が算出される。
【００２１】
このＳ３４の詳細が最小カスプ高さ算出ルーチンとして図５にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ５１において、暫定基準パスＬＫＰＲＯ  が複数の代表点Ｑで近似させられる。それら複数の代表点Ｑはほぼ等間隔で発生させられる。次に、Ｓ５２において、各代表点Ｑ毎に、代表点Ｑと基準パスＬＫ（ｎ）との距離ｄが算出される。なお、基準パスＬＫ（ｎ）を複数の代表点Ｒで近似させるデータが既にメモリ１４に存在する場合には、それを利用することが可能であり、利用する場合には例えば、それら複数の代表点Ｒを互いに連結する複数の線要素のうち、暫定基準パスＬＫＰＲＯ  上の今回の代表点Ｑに最も近いものとの間について上記距離ｄが算出される。その後、Ｓ５３において、暫定基準パスＬＫＰＲＯ  上の複数の代表点Ｑについてそれぞれ算出された複数の距離ｄのうちの最小値ｄｍｉｎ  が選出され、続いて、Ｓ５４において、その最小値ｄｍｉｎ  とカッタ半径ｒとから最小カスプ高さｈｍｉｎ  が算出される。この算出手法はよく知られたものであるため、説明を省略する。
【００２２】
その後、Ｓ４のＳ３５において、その算出された最小カスプ高さｈｍｉｎ  が、前記ユーザ指示カスプ高さｈｄ  からユーザ指示トレランスΔｈｄ  を差し引いた値と、ユーザ指示カスプ高さｈｄ  にユーザ指示トレランスΔｈｄ  を加えた値との間である許容範囲（基準移動面設定用許容範囲の一例）にあるか否かが判定される。今回は許容範囲にないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ３６において、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  が予め定められた増分ΔＰＫだけ増加させられ、その後、Ｓ３２に戻る。以後、新たな暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  の下に、新たな暫定基準移動面ＫＰＲＯ  と新たな暫定基準パスＬＫＰＲＯ  とが設定され、さらに、新たな最小カスプ高さｈｍｉｎ  が算出され、その最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲にあるか否かが判定される。Ｓ３２〜Ｓ３６の実行が繰り返されるうちに、最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲内に入れば、Ｓ３５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ３７において、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  の今回値が、求めるべき基準ピッチＰＫ（ｎ）とされ、それを規定するデータがメモリ１４に格納される。
【００２３】
図１６には、カッタ７２をある暫定基準パスＬＫＰＲＯ  に沿って移動させた場合に各部位の推定カスプ高さｈが変化する様子が３つ、便宜上、三角形のグラフで示されている。最も左側のグラフ（ａ）  は、暫定基準パスＬＫＰＲＯ  が暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  の初期値の下で設定された場合を示し、中央のグラフ（ｂ）  は、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  がその初期値から増加させられた後にはじめて最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲内に入った場合を示している。なお、最も右側のグラフ（ｃ）  については後述する。
【００２４】
以上のようにして基準ピッチＰＫ（ｎ）が設定されたならば、その後、図３のＳ６において、カッタ７２の補助移動面Ａの番号ｉが１とされ、次に、Ｓ７において、補助移動面Ａ（ｉ）と基準移動面Ｋ（ｎ）との補助ピッチＰＡ（ｉ）が設定される。
【００２５】
このＳ７の詳細が補助ピッチ設定ルーチンとして図６にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ７１において、直前パスＬＬを規定するデータがメモリ１４から読み出される。ここに、直前パスＬＬは、直前移動面ＭＭに対応するパスを意味する。直前移動面ＭＭは、今回の実行対象である補助移動面Ａ（ｉ）が各基準移動面Ｋ（ｎ）について最初のものである場合、すなわち、番号ｉが１である場合には、その基準移動面Ｋ（ｎ）を意味し、一方、そうでない場合には、直前の補助移動面Ａ（ｉ−１）を意味する。よって、番号ｉが１である場合には、直前パスＬＬは基準移動面Ｋ（ｎ）に対応する基準パスＬＫ（ｎ）を意味し、一方、そうでない場合には、直前の補助移動面Ａ（ｉ−１）に対応する補助パスＬＡ（ｉ−１）を意味することになる。
【００２６】
その後、Ｓ７２において、暫定補助移動面ＡＰＲＯ  が、直前移動面ＭＭからワーク７０の他端側に暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  だけ離れた位置に設定される。暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  も暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  と同様にして最小ピッチに設定されている。続いて、Ｓ７３において、その暫定補助移動面ＡＰＲＯ  上に暫定補助パスＬＡＰＲＯ  が設定される。その後、Ｓ７４において、直前パスＬＬと暫定補助パスＬＡＰＲＯ  とによる最大カスプ高さｈｍａｘ  が算出される。
【００２７】
このＳ７４の詳細が最大カスプ高さ算出ルーチンとして図７にフローチャートで表されている。
まず、Ｓ９１において、前記Ｓ５１と同様に、暫定補助パスＬＡＰＲＯ  上に複数の代表点Ｑが等間隔で発生させられる。次に、Ｓ９２において、前記Ｓ５２と同様に、各代表点Ｑ毎に、代表点Ｑと直前パスＭＭとの距離ｄが算出される。この算出も図５のＳ５２と同様にして行うことができる。その後、Ｓ９３において、算出された複数の距離ｄのうちの最大値ｄｍａｘ  が選出され、続いて、Ｓ９４において、その最大値ｄｍａｘ  とカッタ半径ｒとから最大カスプ高さｈｍａｘ  が算出される。この算出手法は、図５におけるＳ５４におけると同様であるため、説明を省略する。
【００２８】
その後、図６のＳ７５において、その最大カスプ高さｈｍａｘ  が、前記ユーザ指示カスプ高さｈｄ  からユーザ指示トレランスΔｈｄ  を差し引いた値と、ユーザ指示カスプ高さｈｄ  にユーザ指示トレランスΔｈｄ  を加えた値との間である許容範囲（補助移動面設定用許容範囲の一例）にあるか否かが判定される。今回は許容範囲にないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ７６において、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  が予め定められた増分ΔＰＡだけ増加させられ、その後、Ｓ７２に戻る。以後、新たな暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  の下に、新たな暫定補助移動面ＡＰＲＯ  と新たな暫定補助パスＬＡＰＲＯ  とが設定され、さらに、新たな最大カスプ高さｈｍａｘ  が算出され、その最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲にあるか否かが判定される。Ｓ７２〜Ｓ７６の実行が繰り返されるうちに、最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内に入れば、Ｓ７５の判定がＹＥＳとなり、Ｓ７７において、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  の今回値が、求めるべき補助ピッチＰＡ（ｉ）とされ、それを規定するデータがメモリ１４に格納される。図１７において最も右側のグラフは、暫定補助パスＬＡＰＲＯ  をそれの初期値から増加させた後にはじめて最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内に入った場合を示している。
【００２９】
その後、図３のＳ８において、補助ピッチＰＡの合計値、すなわち、ＰＡ（１）＋・・・＋ＰＡ（ｉ）が、基準ピッチＰＫ（ｎ）以上であるか否かが判定される。今回の補助移動面Ａ（ｉ）の位置が基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置と一致しか、またはその基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置をワーク７０の他端側に超えたか否かが判定されるのである。今回は、補助ピッチＰＡの合計値が基準ピッチＰＫ（ｎ）以上ではないと仮定すれば、判定がＮＯとなり、Ｓ９において、補助移動面Ａ（ｉ）が、直前移動面ＭＭから補助ピッチＰＡ（ｉ）だけワーク７０の他端側に離れた位置に設定される（図１１参照）。その後、Ｓ１０において、補助移動面Ａ（ｉ）上に補助パスＬＡ（ｉ）が設定される。
【００３０】
Ｓ１０の詳細が補助パス設定ルーチンとして図８にフローチャートで表されている。まず、Ｓ１０１において、補助パスＬＡ（ｉ）における代表点Ｑの番号ｊが１とされ、次に、Ｓ１０２において、代表点Ｑ（ｊ）に対応する推定カスプ高さｈ（ｊ）がメモリ１４から読み出される。その後、Ｓ１０３において、読み出された推定カスプ高さｈ（ｊ）が基準値ｈ’ｄ  以下であるか否かが判定される。補助パスＬＡ（ｉ）のうち代表点Ｑ（ｊ）の近傍部が、加工上不必要な部分であるか否かが判定されるのである。基準値ｈ’ｄ  はユーザにより指示可能であるが、基準値ｈ’ｄ  は一般に、カスプ高さｈの許容範囲の下限値以下の値として指示される。今回は、推定カスプ高さｈ（ｊ）が基準値ｈ’ｄ  以下であると仮定すれば、判定がＹＥＳとなり、Ｓ１０４において、番号ｊが、補助パスＬＡ（ｉ）のうち不必要部を規定する番号であるとしてメモリ１４に格納される。これに対して、今回は、推定カスプ高さｈ（ｊ）が基準値ｈ’ｄ  以下ではないと仮定すれば、Ｓ１０３の判定がＮＯとなり、Ｓ１０４がスキップされる。図１６における最も右側のグラフ（ｃ）  については、補助パスＬＡ（ｉ）のうち、推定カスプ高さｈが基準値ｈ’ｄ  以下である部分が不必要部と判定されることになる。
【００３１】
その後、Ｓ１０５においては、補助パスＬＡ（ｉ）の複数の代表点Ｑ（ｊ）すべてについて基準値ｈ’ｄ  との比較が終了したか否かが判定される。今回は終了してはないと仮定すれば判定がＮＯとなり、Ｓ１０６において、番号ｊが１増加させられ、その後、Ｓ１０２に戻る。その後、Ｓ１０２〜Ｓ１０６の実行が繰り返されるうちにＳ１０５の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ１０７〜Ｓ１１０において、メモリ１４に格納されている各番号ｊにつき、隣接した少なくとも一つの番号が追加的にメモリ１４に格納される。
【００３２】
具体的には、まず、Ｓ１０７において、メモリ１４に格納されている各番号ｊにつき、ワーク目標加工表面の、各番号ｊを有する代表点Ｑ（ｊ）に対応する各部位の法線方向が算出され、その算出された法線方向が補助移動面Ａ（ｉ）に投影される。次に、Ｓ１０８において、メモリ１４に格納されている各番号ｊにつき、投影された法線方向とｚ軸方向との成す角度（以下、「法線角度」という）θが設定値θ０  以上であるか否かが判定される。設定値θ０  以上でなければ判定がＮＯとなり、Ｓ１０９において、各番号ｊより設定値Δｊだけ小さい番号（ｊ−Δｊ）まで１ずつ減少する番号と、各番号ｊより設定値Δｊだけ大きい番号（ｊ＋Δｊ）まで１ずつ増加する番号とが追加的にメモリ１４に格納される。例えば、設定値Δｊが１である場合には、各番号ｊにつき、番号（ｊ−１）と番号（ｊ＋１）とが追加的に格納され、設定値Δｊが２である場合には、各番号ｊにつき、番号（ｊ−２）と番号（ｊ−１）と番号（ｊ＋１）と番号（ｊ＋２）とが追加的に格納されることになる。これに対して、算出された法線角度θが設定値θ０  以上である場合には、Ｓ１０８の判定がＹＥＳとなり、Ｓ１１０において、ｚ軸方向に見た場合に、各番号ｊの代表点Ｑ（ｊ）の中心としてそこからカッタ半径ｒで規定される円内に存在する少なくとも一つの代表点Ｑ（ｊ）の番号ｊが追加的にメモリ１４に格納される。
【００３３】
その後、Ｓ１１１において、メモリ１４に番号ｊが格納されている少なくとも一つの代表点Ｑにつき、各々番号ｊが連続する少なくとも一つの代表点列が検索される。続いて、Ｓ１１２において、検索された各代表点列毎に、一つの連続した部分補助パスが設定される。各補助移動面Ａ（ｉ）について補助パスＬＡ（ｉ）は、一つの部分補助パスにより構成される場合や、二以上の部分補助パスにより構成される場合が存在する。
【００３４】
その後、図３のＳ１１において、番号ｉが１増加させられ、再びＳ７に移行する。Ｓ７〜Ｓ１１の実行が繰り返されるうちにＳ８の判定がＹＥＳとなれば、Ｓ１２において、基準移動面Ｋ（ｎ＋１）が、基準移動面Ｋ（ｎ）からワーク７０の他端側に基準ピッチＰＫ（ｎ）だけ離れた位置に設定される。その後、Ｓ１３において、その設定された基準移動面Ｋ（ｎ＋１）上に基準パスＬＫ（ｎ＋１）が設定される。続いて、Ｓ１４において、ワーク７０についてすべてのパスの設定が終了したか否かが判定される。終了していなければ判定がＮＯとなり、Ｓ１５において、番号ｎが１増加させられ、再びＳ５に戻り、これに対して、パスの設定が終了していれば、Ｓ１４の判定がＹＥＳとなり、このカッタパス設定プログラムの一回の実行が終了する。
【００３５】
図１７の（ａ）  〜（ｅ）  にはこのプログラムの一実行例が経時的に示されている。すなわち、このプログラムの実行により基準パスＰＫ（１）が設定され、それにより、仮想的な基準移動面Ｋ（２）（仮想的であることを図において破線で示す。補助移動面についても同じ）が設定される。その後、基準移動面Ｋ（１）と仮想的な基準移動面Ｋ（２）との間に、補助移動面Ａ（１）とＡ（２）とが設定され、その後、補助移動面Ａ（３）の位置を規定するための補助パスＰＡ（３）が設定され、それにより、仮想的な補助移動面Ａ（３）が設定される。その仮想的な補助移動面Ａ（３）は仮想的な基準移動面Ｋ（２）をワーク７０の他端側に、すなわち、図において右側に超えているため、最終的には、補助移動面Ａ（３）は発生させられないが基準移動面Ｋ（２）が元の位置に設定される。
【００３６】
また、図１には、ワーク７０について設定された基準パスＬＫと補助パスＬＡとが示されている。複数の基準パスＬＫは、ワーク７０の目標加工表面形状に応じて、各基準パスＬＫ毎に、最小カスプ高さｈｍｉｎ  を推定して考慮しつつ、可変の基準ピッチＰＫで設定されている。これに対して、複数の補助パスＬＡは、ワーク７０の目標加工表面形状に応じて、各補助パスＬＡ毎に、最大カスプ高さｈｍｉｎ  を推定して考慮しつつ、可変の補助ピッチＰＡで設定されるとともに、各補助移動面Ａのうち必要部のみについて設定されている。
【００３７】
次に本発明の第２実施形態を説明する。ただし、本実施形態は第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは基準ピッチ設定ルーチンおよび補助ピッチ設定ルーチンのみであるから、それらルーチンのみについて詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００３８】
第１実施形態においては、基準ピッチＰＫおよび補助ピッチＰＡを設定する際、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  であれ暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  であれ、暫定ピッチの初期値が最小ピッチとされるとともに、その暫定ピッチが一定の増分で増加させられるようになっているが、本実施形態においては、暫定ピッチの初期値が、一般的に発生させられるピッチの最大値より大きな値に設定されるとともに、暫定ピッチが一定の減分で減少させられるようになっている。
【００３９】
図１８には、本実施形態における基準ピッチ設定ルーチンが示されている。本ルーチンにおいては、先の実施形態における基準ピッチ設定ルーチンにおけるとは異なり、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  の初期値が、一般的に発生させられるピッチの最大値より大きな値に設定されるとともに、Ｓ３５において最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲内にないと判定されたならば、Ｓ３６ａにおいて、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  が減分ΔＰＫだけ減少させられる。
【００４０】
図１９には、本実施形態における補助ピッチ設定ルーチンが示されている。本ルーチンにおいては、先の実施形態における補助ピッチ設定ルーチンにおけるとは異なり、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  の初期値が、一般的に発生させられるピッチの最大値より大きな値に設定されるとともに、Ｓ７５において最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内にないと判定されたならば、Ｓ７６ａにおいて、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  が減分ΔＰＡだけ減少させられる。
【００４１】
図２０には、先の実施形態における図１６と同様なグラフが示されている。最も左側のグラフ（ａ）  は、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  または暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  がそれの初期値であるときの推定カスプ高さｈを示している。中央のグラフ（ｂ）  は、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  をそれの初期値から減少させた後にはじめて最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲内に入ったときにおける推定カスプ高さｈを示している。最も右側のグラフ（ｃ）  は、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  をそれの初期値から減少させた後にはじめて最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内に入ったときにおける推定カスプ高さｈを示している。
【００４２】
次に本発明の第３実施形態を説明する。ただし、本実施形態も第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは補助パス設定ルーチンについてのみであるため、本ルーチンについてのみ詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４３】
第１実施形態においては、各補助移動面Ａ（ｉ）について少なくとも一つの代表点列が検索されたならば、その検索された代表点列についてのみ部分補助パスが設定される。そのため、各補助移動面Ａ（ｉ）について複数の代表点列が検索された場合には、その補助移動面Ａ（ｉ）に対応する補助パスＬＡ（ｉ）が図１に示すように、不連続線になる。これに対して、本実施形態においては、補助パスＬＡ（ｉ）が必ず連続線になるように設定される。
【００４４】
図２１には、本実施形態における補助パス設定ルーチンが示されている。本ルーチンにおいては、Ｓ１０１〜Ｓ１１０が第１実施形態におけると同様に実行された後、Ｓ１１１ａにおいて、メモリ１４に格納されている少なくとも一つの番号ｊのうちの最小値ｊｍｉｎ  と最大値ｊｍａｘ  とが読み出される。その後、Ｓ１１２ａにおいて、最小値ｊｍｉｎ  の番号ｊを有する代表点Ｑ（ｊｍｉｎ  ）と最大値ｊｍａｘ  の番号ｊを有する代表点Ｑ（ｊｍａｘ  ）とをつなぐパスが補助パスＬＡ（ｉ）として設定される。その設定された補助パスＬＡ（ｉ）の両端の一方は代表点Ｑ（ｊｍｉｎ  ）に一致し、他方は代表点Ｑ（ｊｍａｘ  ）に一致することになる。
【００４５】
図２２には、本実施形態により設定された複数の基準パスＬＫと複数の補助パスＬＡが示されている。複数の補助パスＬＡはいずれも、１本の連続線により構成されている。また、本実施形態においては、ワーク７０が、それの目標加工表面の縁部にｘｙ平面に平行に平坦部が形成されていて、その部分において最終的な補助パスＬＡの設定が省略されるため、結局、最終的な補助パスＬＡが、不必要部を全く除去しない補助パスＬＡ（暫定的に設定された補助パスＬＡと等しい）に対してそれの両端部が省略された関係を有することになる。
【００４６】
次に本発明の第４実施形態を説明する。ただし、本実施形態も第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは基準移動面の設定技術についてのみであるため、その技術についてのみ詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００４７】
第１実施形態においては、図１７の（ｄ）  および（ｅ）  に示すように、仮想的な補助移動面Ａ３が仮想的な基準移動面Ｋ（２）をワーク７０の他端側に、すなわち、図において右側に超えた場合には、その基準移動面Ｋ（２）の位置が維持されるようになっているが、本実施形態においては、図２３に示すように、基準移動面Ｋ（２）の位置が補助移動面Ａ（３）の位置に変更されるようになっている。
【００４８】
図２４には、本実施形態におけるカッタパス設定プログラムが示されている。本プログラムにおいては、Ｓ１〜Ｓ１１が第１実施形態のカッタパス設定プログラム（図３）におけると同様に実行された後、Ｓ１２ａにおいて、Ｓ５において設定された基準ピッチＰＫ（ｎ）が変更される。基準移動面Ｋ（ｎ＋１）の位置が補助移動面Ａ（ｉ）の位置に一致するように変更されるのである。その後、Ｓ１３ａにおいて、基準移動面Ｋ（ｎ＋１）が、基準移動面Ｋ（ｎ）からワーク７０の他端側に基準パスＫ（ｎ）だけ離れた位置に設定される。その後、Ｓ１３ｂにおいて、その設定された基準移動面Ｋ（ｎ＋１）上に基準パスＫ（ｎ＋１）が設定される。
【００４９】
図２４の（ａ）  〜（ｅ）  には、本実施形態において互いに隣接した基準移動面Ｋ（１）とＫ（２）との間に最初は補助移動面Ａ（１），Ａ（２），Ａ（３）が設定されたが、最終的には、基準移動面Ｋ（２）の位置が補助移動面Ａ（３）の位置に変更されるとともに、その補助移動面Ａ（３）が最終的に発生させられない様子が示されている。
【００５０】
次に本発明の第５実施形態を説明する。ただし、本実施形態は第１実施形態と共通する要素が多く、異なるのは基準ピッチ設定ルーチンおよび補助ピッチ設定ルーチンのみであるから、それらルーチンのみについて詳細に説明し、他の要素については同一の符号を使用することによって詳細な説明を省略する。
【００５１】
第１実施形態においては、基準ピッチＰＫおよび補助ピッチＰＡを設定する際、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  であれ暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  であれ、暫定ピッチがそれの初期値から一定量ずつ増加または減少させられるようになっているが、本実施形態においては、一定量ずつ増加または減少させられるのではなく、最小カスプ高さｈｍｉｎ  または最大カスプ高さｈｍａｘ  を考慮し、それらが許容範囲内に入るのに適切な増加量または減少量が算出され、それにより、最小カスプ高さｈｍｉｎ  および最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内に入る基準ピッチＰＫおよび補助ピッチＰＡがより短時間でそれぞれ設定可能とされている。
【００５２】
具体的には、基準ピッチＰＫの設定については、図２５に示すように、暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  の初期値の下で最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲内に入らないために、Ｓ３５の判定がＮＯとなれば、Ｓ３６ｂにおいて、最小カスプ高さｈｍｉｎ  に基づいて暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  が、最小カスプ高さｈｍｉｎ  が許容範囲内に入るのに適当な値となるように再設定される。また、補助ピッチＰＡの設定については、図２６に示すように、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  の初期値の下で最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内に入らないために、Ｓ７５の判定がＮＯとなれば、Ｓ７６ｂにおいて、最大カスプ高さｈｍａｘ  に基づいて暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  が、最大カスプ高さｈｍａｘ  が許容範囲内に入るのに適当な値となるように再設定される。
【００５３】
暫定基準ピッチＰＫＰＲＯ  の初期値は、直前の基準移動面Ｋとの基準ピッチＰＫが存在する場合には、その値が使用され、一方、存在しない場合には、ワーク７０の目標加工表面が平面であると仮定されてユーザ指示カスプ高さｈｄ  から基準ピッチＰＫが逆算され、その値が使用される。また、同様に、暫定補助ピッチＰＡＰＲＯ  の初期値は、直前の補助移動面Ａとの補助ピッチＰＡが存在する場合には、その値が使用され、一方、存在しない場合には、ワーク７０の目標加工表面が平面であると仮定されてユーザ指示カスプ高さｈｄ  から補助ピッチＰＡが逆算され、その値が使用される。
【００５４】
なお付言すれば、以上説明した実施形態においてはいずれも、ワーク７０に対応する各移動面が基準移動面であるか補助移動面であるか区別されるようになっているが、そのような区別をすることなく、ワーク７０の一端側から他端側に向かって順に移動面を設定するとともに各移動面上にパスを設定するようにして本発明を実施することが可能である。
【００５５】
さらに付言すれば、以上説明した実施形態により設定されたカッタパスは種々の形式の走査線型加工に適用することが可能である。図２７〜図３０には、そのいくつかの形式の走査線型加工がカッタ７０の移動軌跡として示されている。図２７の例は、カッタ７０が往復させられつつワーク７０の一端側から他端側に向かって移動させられるとともに、行き工程においても戻り工程においても実切削を行う形式である。図２８の例は、カッタ７０が往復させられつつワーク７０の一端側から他端側に向かって移動させられるとともに行きは実切削、戻りは空切削を行う形式である。図２９の例は、カッタ７０が常に一方向に移動しつつワーク７０をそれの両側位置から中央位置に向かって加工する形式である。図３０の例は、カッタ７０が常に一方向に移動しつつワーク７０をそれの中央位置から両側位置に向かって加工する形式である。
【００５６】
さらにまた付言すれば、以上説明した実施形態はいずれも、走査線型加工に使用するカッタパスを設定するために実施されるカッタパス設定方法であるが、等高線型加工に使用するカッタパスを設定するために本発明を実施することが可能である。
【００５７】
以上、本発明のいくつかの実施形態を図面に基づいて詳細に説明したが、それらの他にも、特許請求の範囲を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した形態で本発明を実施することができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるカッタパス設定方法により設定されたカッタパスを示す平面図，正面図および側面図である。
【図２】上記第１実施形態を実施するためのカッタパスデータ作成装置を示すブロック図である。
【図３】上記第１実施形態のコンピュータにより実行されるカッタパス設定プログラムを示すフローチャートである。
【図４】図３のＳ４を基準ピッチ設定ルーチンとして示すフローチャートである。
【図５】図４のＳ３４を最小カスプ高さ算出ルーチンとして示すフローチャートである。
【図６】図３のＳ７を補助ピッチ設定ルーチンとして示すフローチャートである。
【図７】図６のＳ７４を最大カスプ高さ算出ルーチンとして示すフローチャートである。
【図８】図３のＳ１０を補助パス設定ルーチンとして示すフローチャートである。
【図９】上記第１実施形態により設定されたカッタパスを用いてワークを加工する加工機を示す正面図である。
【図１０】上記第１実施形態により設定されたカッタパスによりワークが加工される様子を示す正面図である。
【図１１】上記第１実施形態における基準移動面Ｋの設定手法を説明するための正面図である。
【図１２】上記第１実施形態における基準パスＰＫの設定手法を説明するための平面図である。
【図１３】上記第１実施形態におけるカスプ高さの推定手法を説明するための平面図である。
【図１４】上記第１実施形態におけるカスプ高さの推定手法を説明するための部分断面斜視図である。
【図１５】上記第１実施形態におけるカスプおよびカスプ高さの定義を説明するための側面断面図である。
【図１６】上記第１実施形態における推定カスプ高さｈが基準ピッチおよび補助ピッチによって変化する様子を示すグラフである。
【図１７】上記第１実施形態において基準移動面と補助移動面とが設定される様子を経時的に示す平面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態であるカッタパス設定方法を実施するためにコンピュータにより実行される基準ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１９】上記第２実施形態において上記コンピュータにより実行される補助ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２０】上記第２実施形態における推定カスプ高さｈが基準ピッチおよび補助ピッチによって変化する様子を示すグラフである。
【図２１】本発明の第３実施形態であるカッタパス設定方法を実施するためにコンピュータにより実行される補助パス設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２２】上記第３実施形態であるカッタパス設定方法により設定されたカッタパスを示す平面図，正面図および側面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態であるカッタパス設定方法において基準移動面と補助移動面とが経時的に設定される様子を示す平面図である。
【図２４】上記第４実施形態を実施するためにコンピュータにより実行されるカッタパス設定プログラムを示すフローチャートである。
【図２５】本発明の第５実施形態であるカッタパス設定方法を実施するためにコンピュータにより実行される基準ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２６】上記第５実施形態において上記コンピュータにより実行される補助ピッチ設定ルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】本発明の実施により設定されたカッタパスを用いた走査線型加工の一例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【図２８】上記走査線型加工の別の例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【図２９】上記走査線型加工のさらに別の例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【図３０】上記走査線型加工のさらにまた別の例におけるカッタの移動軌跡を示す平面図である。
【符号の説明】
１０  カッタパスデータ作成装置
２０  コンピュータ
５２  記録媒体
６０  加工機
７０  ワーク
７２  カッタ
【図１】
0003631593.tif 000002
【図２】
0003631593.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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