(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械にてワークを加工する工具経路を生成する工具経路生成方法であって、
前記ワークを加工するための第１の工具経路が予め設定されており、
前記第１の工具経路と前記ワークの形状とに基づいて、前記第１の工具経路にて加工すると工具の有効刃長が不足するか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記工具の前記有効刃長が不足する場合に、前記有効刃長が不足する不足部分を推定する推定工程と、
前記第１の工具経路に対して前記不足部分の経路を前記有効刃長の部分にて加工が行える経路まで移動した移動後の工具経路を生成する移動後経路生成工程と、
前記移動後の工具経路にて加工を行った後の前記ワークに残存する削り残し部分を加工するための補助の工具経路を生成する補助経路生成工程とを含むことを特徴とした、工具経路生成方法。
【請求項２】
前記移動後経路生成工程は、前記ワークに対して前記工具が前記工具の軸方向に相対的に離れる向きに前記第１の工具経路を移動した前記移動後の工具経路を生成する工程を含む、請求項１に記載の工具経路生成方法。
【請求項３】
前記補助経路生成工程は、前記判定工程、前記推定工程、および前記移動後経路生成工程を含み、
前記判定工程において前記工具の前記有効刃長の部分にて加工が可能な場合には、前記第１の工具経路を選定する工程を含み、
前記補助経路生成工程は、前記判定工程において前記第１の工具経路にて前記ワークを加工したときに前記工具の前記有効刃長の部分にて加工が可能になるまで、前記判定工程、前記推定工程、および前記移動後経路生成工程を繰り返して前記移動後の工具経路を生成する工程と、前記移動後の工具経路および前記第１の工具経路を含む前記補助の工具経路を生成する工程とを含む、請求項１に記載の工具経路生成方法。
【請求項４】
前記第１の工具経路および前記移動後の工具経路は、複数の移動点を移動する経路により構成されており、
前記移動後経路生成工程は、前記第１の工具経路における前記工具の進行方向に対して、前記移動後の工具経路における前記工具の進行方向が判定角度以上の角度で変化する特定の経路が存在するか否かを判定する工程と、
前記特定の経路が存在する場合には、前記移動後の工具経路から前記特定の経路に対応する前記移動点を除外する工程とを含む、請求項１に記載の工具経路生成方法。
【請求項５】
前記移動後経路生成工程は、前記移動後の工具経路に屈曲する経路が含まれるか否かを判定する工程と、
前記屈曲する経路が含まれる場合に、前記屈曲する経路を曲線状の経路に変更する工程とを含む、請求項１に記載の工具経路生成方法。
【請求項６】
ワークを加工する工具経路を含む加工プログラムを生成する工具経路生成装置であって、
第１の工具経路と前記ワークの形状とに基づいて、前記第１の工具経路にて加工すると工具の有効刃長が不足するか否かを判定する判定部と、
前記工具の前記有効刃長が不足する場合に、前記工具の前記有効刃長が不足する不足部分を推定する推定部と、
前記第１の工具経路に対して前記不足部分の経路を前記有効刃長の部分にて加工が行える経路まで移動した移動後の工具経路を生成する移動後経路生成部と、
前記移動後の工具経路にて加工を行った後の前記ワークに残存する削り残し部分を加工するための補助の工具経路を生成する補助経路生成部と、
前記移動後の工具経路および前記補助の工具経路に基づく第２の工具経路が設定された加工プログラムを生成するプログラム生成部とを備えることを特徴とした、工具経路生成装置。
【請求項７】
前記移動後経路生成部は、前記第１の工具経路を前記ワークに対して前記工具が前記工具の軸方向に相対的に離れる向きに移動させた工具経路を生成する、請求項６に記載の工具経路生成装置。
【請求項８】
前記補助経路生成部は、前記判定部、前記推定部、および前記移動後経路生成部を含み、
前記判定部は、前記工具の前記有効刃長の部分にて加工が可能な場合には、前記第１の工具経路を選定するように形成されており、
前記補助経路生成部は、前記判定部において前記第１の工具経路にて前記ワークを加工したときに前記工具の前記有効刃長の部分にて加工が可能になるまで前記移動後の工具経路を繰り返して生成し、前記移動後の工具経路および前記第１の工具経路を含む前記補助の工具経路を生成する、請求項６に記載の工具経路生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具経路生成方法および工具経路生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術では、ワークに対して工具を相対移動させて切削等の加工を行う工作機械が知られている。また、このような工作機械において、ワークに対する工具の経路を所定の軸の座標等により指定し、ワークに対して工具を移動させながら加工を行う数値制御式の工作機械が知られている。ワークおよび工具のうち少なくとも一方を移動することにより、ワークに対する工具の相対位置を変更しながら切削等の加工を行うことができる。【０００３】
工作機械は、所定の形状のワークを加工することにより目標形状のワークを形成する。工作機械を駆動するための加工プログラムは、使用者が作成する他に、設計したワークの目標形状に基づいてＣＡＭ（Computer Aided Manufacturing）装置にて生成することができる。ワークの目標形状の作成は、たとえば、ＣＡＤ（Computer Aided Design）装置にて実施することができる。ＣＡＤ装置にて生成したワークの目標形状のデータをＣＡＭ装置に供給する。そして、ＣＡＭ装置は、ワークの目標形状に基づいて工作機械の加工プログラムを生成することができる。このような加工システムでは、所望の形状のワークを加工するための多くの工程を自動化することができる。【０００４】
特開２０１２−１６４２６９号公報においては、素材の一部を切削により削除する加工パスを生成する方法であって、製品設計の３次元ＣＡＤモデルから、割り落とすことが可能な形状を自動判断し、その割り落とす加工方法の加工パスを自動生成する加工パスの生成方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１６４２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＣＡＭ装置では、ワークの初期形状、ワークの目標形状、および工具情報等に基づいて、ワークに対する工具の相対位置を含む工具経路を生成することができる。たとえば、素材の形状、ワークの目標形状、および工具径等に基づいて、工具経路を生成することができる。ワークの切削加工を行う場合には、ＣＡＭ装置は、ワークの目標形状に沿った工具経路を生成することができる。そして、生成した工具経路から加工プログラムを生成することができる。【０００７】
ところで、工具は、刃部とシャンク部（工具の柄部）等の刃部以外の部分とを含む。工具は、刃部にて加工を行なうことができるが、シャンク部等においては加工を行うことができない。すなわち、工具には加工を行うことができる範囲が存在する。工具の刃部の有効刃長を超える大きさの部分を加工する場合には、１度の加工で目標形状まで加工することは不可能である。このために、ワークの余剰部分を事前に除去する必要がある。例えば、放電加工機などを用いて、ワークを目標形状に近い形状まで事前に加工しておく必要がある。【０００８】
または、所定の工具を用いて切削を行うことによりワークの余剰部分を事前に除去することができる。使用者は、ワークを除去する余剰部分を設定し、余剰部分を除去する為の工具経路を作成する必要がある。余剰部分を除去する工具経路を算出するために、ＣＡＭ装置のパラメータ設定を調整しながら工具経路の算出する作業を繰り返す必要がある。また、余剰部分を除去する工具経路を生成した後には、シミュレーション等を行うことにより、工具の有効刃長の部分にて目標形状まで加工が行うことができるか否かを確認する必要がある。工具経路を確認した結果、問題が生じた場合には、工具経路を生成し直さなければならないという問題がある。【０００９】
このように、工具の有効刃長を超える大きさの切削を行う場合には、手間がかかったり、時間がかかったりするという問題がある。また、使用者の見落としにより工具の有効刃長の不足が生じて工作機械による加工中に加工の中断が生じる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の工具経路生成方法は、工作機械にてワークを加工する工具経路を生成する工具経路生成方法であって、ワークを加工するための第１の工具経路が予め設定されている。工具経路生成方法は、第１の工具経路とワークの形状とに基づいて、第１の工具経路にて加工すると工具の有効刃長が不足するか否かを判定する判定工程と、判定工程において工具の有効刃長が不足する場合に、有効刃長が不足する不足部分を推定する推定工程とを含む。工具経路生成方法は、第１の工具経路に対して不足部分の経路を有効刃長の部分にて加工が行える経路まで移動した移動後の工具経路を生成する移動後経路生成工程と、移動後の工具経路にて加工を行った後のワークに残存する削り残し部分を加工するための補助の工具経路を生成する補助経路生成工程とを含む。【００１１】
上記発明においては、移動後経路生成工程は、ワークに対して工具が工具の軸方向に相対的に離れる向きに第１の工具経路を移動した移動後の工具経路を生成する工程を含むことができる。【００１２】
上記発明においては、補助経路生成工程は、判定工程、推定工程、および移動後経路生成工程を含み、判定工程において工具の有効刃長の部分にて加工が可能な場合には、第１の工具経路を選定する工程を含み、補助経路生成工程は、判定工程において第１の工具経路にてワークを加工したときに工具の有効刃長の部分にて加工が可能になるまで、判定工程、推定工程、および移動後経路生成工程を繰り返して移動後の工具経路を生成する工程と、移動後の工具経路および第１の工具経路を含む補助の工具経路を生成する工程とを含むことができる。【００１３】
上記発明においては、第１の工具経路および移動後の工具経路は、複数の移動点を移動する経路により構成されており、移動後経路生成工程は、第１の工具経路における工具の進行方向に対して、移動後の工具経路における工具の進行方向が判定角度以上の角度で変化する特定の経路が存在するか否かを判定する工程と、特定の経路が存在する場合には、移動後の工具経路から特定の経路に対応する移動点を除外する工程とを含むことができる。【００１４】
上記発明においては、移動後経路生成工程は、移動後の工具経路に屈曲する経路が含まれるか否かを判定する工程と、屈曲する経路が含まれる場合に、屈曲する経路を曲線状の経路に変更する工程とを含むことができる。【００１５】
本発明の工具経路生成装置は、ワークを加工する工具経路を含む加工プログラムを生成する工具経路生成装置であって、第１の工具経路とワークの形状とに基づいて、第１の工具経路にて加工すると工具の有効刃長が不足するか否かを判定する判定部と、工具の有効刃長が不足する場合に、工具の有効刃長が不足する不足部分を推定する推定部とを備える。工具経路生成装置は、第１の工具経路に対して不足部分の経路を有効刃長の部分にて加工が行える経路まで移動した移動後の工具経路を生成する移動後経路生成部と、移動後の工具経路にて加工を行った後のワークに残存する削り残し部分を加工するための補助の工具経路を生成する補助経路生成部とを備える。工具経路生成装置は、移動後の工具経路および補助の工具経路に基づく第２の工具経路が設定された加工プログラムを生成するプログラム生成部を備える。【００１６】
上記発明においては、移動後経路生成部は、第１の工具経路をワークに対して工具が工具の軸方向に相対的に離れる向きに移動させた工具経路を生成することができる。【００１７】
上記発明においては、補助経路生成部は、判定部、推定部、および移動後経路生成部を含み、判定部は、工具の有効刃長の部分にて加工が可能な場合には、第１の工具経路を選定するように形成されており、補助経路生成部は、判定部において第１の工具経路にてワークを加工したときに工具の有効刃長の部分にて加工が可能になるまで移動後の工具経路を繰り返して生成し、移動後の工具経路および第１の工具経路を含む補助の工具経路を生成することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、工具の有効刃長よりも大きな部分を加工するための工具経路を生成する工具経路生成方法および工具経路生成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態における第１の加工システムのブロック図である。
【図２】工作機械の概略側面図である。
【図３】ワークを加工しているときのワークおよび工具の概略平面図である。
【図４】ワークを加工しているときのワークおよび工具の第１の概略断面図である。
【図５】ワークを加工しているときのワークおよび工具の第２の概略断面図である。
【図６】実施の形態における加工プログラム変更部のブロック図である。
【図７】実施の形態における工具経路の生成方法のフローチャートである。
【図８】目標形状のワークの斜視図である。
【図９】初期形状のワークの斜視図である。
【図１０】第１の工具経路および移動後の工具経路を示すワークの断面図である。
【図１１】目標形状のワークおよび第１の工具経路を示す斜視図である。
【図１２】目標形状のワークおよび移動後の工具経路を示す斜視図である。
【図１３】目標形状のワークおよび削り残し部分に対応する工具経路を示す斜視図である。
【図１４】第１の工具経路と移動後の工具経路とを説明する図である。
【図１５】第１の工具経路における工具の進行方向と、移動後の工具経路における工具の進行方向とを説明する図である。
【図１６】移動後の工具経路と補正後の工具経路とを説明する図である。
【図１７】移動後の工具経路と他の補正後の工具経路とを説明する図である。
【図１８】移動点の位置に対する工具の軸方向の移動量を示すグラフである。
【図１９】移動点の位置に対する工具の軸方向の補正後の移動量を示すグラフである。
【図２０】移動後の工具経路を補正して補正後の工具経路を生成する方法のフローチャートである。
【図２１】実施の形態における第２の加工システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１から図２１を参照して、実施の形態における工具経路生成方法、工具経路生成装置及び工作機械の制御装置について説明する。本発明における工具経路とは、工具がワークに対して相対的に移動しながらワークを加工する場合のワークに対する工具の相対的な経路を示している。
【００２１】
図１は、本実施の形態における第１の加工システムのブロック図である。本実施の形態の加工システムは、ＣＡＤ装置１０、ＣＡＭ装置２０および工作機械４０を備える。ＣＡＤ装置１０は、使用者の操作に従ってワークの目標形状データＤ１を生成する。ＣＡＤ装置１０により生成された目標形状データＤ１は、ＣＡＭ装置２０に入力される。
【００２２】
ＣＡＭ装置２０は、工作機械４０にてワークを加工するときの工具経路が設定された加工プログラムを生成する。第１の加工システムでは、ＣＡＭ装置２０が工具経路生成装置に相当する。ＣＡＭ装置２０は、ワークを目標形状に加工するための第２の加工プログラムＰ２を出力する。ＣＡＭ装置２０は、形状データ読取部２１および経路設定部２２を備える。形状データ読取部２１は、ＣＡＤ装置１０にて生成された目標形状データＤ１を読み取る。経路設定部２２は、目標形状データＤ１や工具の形状データ等に基づいて工具経路を生成する。第１の加工システムでは、経路設定部２２により生成される初期の工具経路を第１の工具経路Ｒ１と称する。経路設定部２２は、第１の工具経路Ｒ１が設定された第１の加工プログラムＰ１を生成する。
【００２３】
ＣＡＭ装置２０は、加工プログラム変更部３０を含む。加工プログラム変更部３０は、第１の加工プログラムＰ１を読み込んで第１の工具経路Ｒ１を取得する。加工プログラム変更部３０は、第１の工具経路Ｒ１を修正して第２の工具経路Ｒ２を生成する。そして、加工プログラム変更部３０は、第２の工具経路Ｒ２が設定された第２の加工プログラムＰ２を生成する。
【００２４】
ＣＡＭ装置２０により生成された第２の加工プログラムＰ２は、工作機械４０に入力される。工作機械４０は、数値制御装置５０および各軸サーボモータＳを含む。数値制御装置５０は、第２の加工プログラムＰ２を読み取って解釈する。数値制御装置５０は、第２の加工プログラムＰ２に基づいて各軸サーボモータＳに動作指令を送出する。そして、動作指令に従って各軸サーボモータＳが駆動することによってワークに対して工具が相対的に移動する。
【００２５】
図２に、本実施の形態における工作機械４０の概略側面図を示す。工作機械４０は、ワークＷを回転テーブル４６とともに旋回させるテーブル旋回型である。工作機械４０には、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が設定されている。Ｚ軸は、主軸４３がワークＷに向かって移動する方向に延びる直動軸である。Ｙ軸は、キャリッジ４７が移動する方向に平行に延びる直動軸である。また、Ｚ軸およびＹ軸に垂直な直動軸がＸ軸に設定されている。更に、工作機械４０は、Ｙ軸に平行に延びる軸心周りの回転軸としてＢ軸を有している。工作機械４０は、Ｚ軸に平行に延びる軸心周りの回転軸としてＣ軸を有している。
【００２６】
工作機械４０は、基台であるベッド４１と、ベッド４１の上面に立設されるコラム４２を備える。工作機械４０は、主軸４３を回転可能に支持する主軸頭４４と、主軸頭４４をコラム４２の前方に支持するサドル４５とを備える。主軸頭４４は、主軸４３の先端が回転テーブル４６に対向するように主軸４３を下向きに支持している。主軸４３の先端には工具Ｔが装着される。
【００２７】
工作機械４０は、ワークＷが配置される回転テーブル４６と、回転テーブル４６を支持するＵ字形の揺動支持部材４８とを備える。工作機械４０は、揺動支持部材４８を支持するＵ字形のキャリッジ４７を備える。キャリッジ４７は、Ｙ軸方向に離間された一対の支柱４７ａ，４７ｂにおいて揺動支持部材４８を支持している。揺動支持部材４８は、Ｙ軸方向の両側の端部がキャリッジ４７に支持されている。揺動支持部材４８は、Ｂ軸の軸線の周りに揺動可能に支持されている。
【００２８】
工作機械４０は、それぞれの移動軸に基づいてワークに対して工具を相対的に移動させる移動装置を備える。移動装置は、それぞれの移動軸に沿って駆動する各軸サーボモータＳを含む。移動装置は、コラム４２に対してサドル４５をＸ軸方向に移動させる。移動装置は、ベッド４１に対してキャリッジ４７をＹ軸方向に移動させる。コラム４２には、キャリッジ４７が部分的に進入可能なように空洞部４２ｃが形成されている。また、移動装置は、サドル４５に対して主軸頭４４をＺ軸方向に移動させる。移動装置は、回転テーブル４６の移動装置を含み、回転テーブル４６は、Ｃ軸の軸線の周りに回転する。更に、移動装置は、キャリッジ４７に対して、Ｂ軸の軸線の周りに揺動支持部材４８を回動させる。
【００２９】
このように、本実施の形態の工作機械４０は、互いに直交する３つの直動軸と、Ｂ軸の軸線及びＣ軸の軸線の周りに回転する回転軸とを有する。本実施の形態の工作機械４０は、５軸制御の工作機械である。
【００３０】
図３に、ワークを加工するときのワークと工具との概略平面図を示す。本実施の形態では、工具Ｔとしてエンドミルを用いる。工具Ｔは、切削を行うことができる刃部ＣＰを有する。工具Ｔは、刃部ＣＰの側面にて加工を行うことができる。
【００３１】
この加工例では、ワークＷが目標形状ＴＳになるように切削加工を行う。目標形状ＴＳは、設計時に定められている。また、目標形状ＴＳに沿った工具経路が設定されている。この工具経路にて工具ＴとワークＷとを相対的に移動することにより、ワークＷを切削することができる。矢印８０に示すように、ワークＷの側面に沿って移動する場合には、切削する部分が小さいために、刃部ＣＰにて加工を行うことができる。ところが、ワークＷの角部において、ワークＷの側面に対して傾斜する方向に加工する場合がある。ワークＷの角部において、矢印８１に示すように目標形状ＴＳに沿って工具Ｔを移動すると、刃部ＣＰの長さが切削する部分よりも短くなってしまう。
【００３２】
図４に、工具の刃部の有効刃長が不足する状態を説明するワークおよび工具の概略断面図を示す。工具Ｔは、加工を行うことができる有効刃長ＥＣＬを有する。有効刃長ＥＣＬは、刃部ＣＰが形成されている領域において、加工が行える工具先端からの工具の軸方向の長さに相当する。
【００３３】
図４には、目標形状ＴＳに沿った第１の工具経路Ｒ１が示されている。第１の工具経路Ｒ１は、ブロック点と称される移動点ＭＰ３１ａ，ＭＰ３２ａ，ＭＰ３３ａ，ＭＰ３４ａを含む。工具Ｔは、例えば、工具先端の中心が第１の工具経路Ｒ１に沿って進むように制御される。矢印８１に示す様に、工具ＴがワークＷに対して移動しながら加工している。ここで、加工が進むと第１の工具経路Ｒ１がワークＷの表面から離れている。この場合に、切削する深さが有効刃長ＥＣＬを超えてしまい、加工が不可能になる。たとえば、移動点ＭＰ３３ａ，ＭＰ３４ａでは加工が不可能になる。
【００３４】
本実施の形態のＣＡＭ装置２０は、第１の工具経路Ｒ１にて加工を行うと、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの長さが切削する部分に対して不足するか否かを判別する。ＣＡＭ装置２０は、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、有効刃長ＥＣＬの部分にて切削が行えるように第１の工具経路Ｒ１を移動した移動後の工具経路を生成する。
【００３５】
図５に、第１の工具経路および移動後の工具経路を示すワークと工具との概略断面図を示す。ＣＡＭ装置２０は、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する場合に、第１の工具経路Ｒ１を、工具Ｔの軸方向に移動させた移動後の工具経路Ｒ３を生成する。矢印８２に示すように、工具Ｔの回転軸の方向のうちワークＷから離れる方向に工具Ｔの移動点を変更する。工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が行なえるように移動点ＭＰ３３ａを移動点ＭＰ３３ｂまで移動する。また、移動点ＭＰ３４ａを移動点ＭＰ３４ｂまで移動する。移動点ＭＰ３３ｂ，ＭＰ３４ｂを含む移動後の工具経路Ｒ３を生成する。
【００３６】
この制御を行うことにより、刃部ＣＰの有効刃長ＥＣＬの範囲内で加工を行うことができる。ところが、ワークＷを目標形状ＴＳまで切削していないために、移動後の工具経路Ｒ３にて加工しても、ワークＷに削り残し部分が残存する。ＣＡＭ装置２０は、次に、削り残し部分を切削するための補助の工具経路を生成する。
【００３７】
本実施の形態においては、補助の工具経路として、第１の工具経路Ｒ１を検討する。第１の工具経路Ｒ１にて加工したときに、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が行える場合には、第１の工具経路Ｒ１を選定する。第１の工具経路Ｒ１にて加工したときに、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、再度、工具Ｔの軸方向においてワークＷから離れる向きに第１の工具経路Ｒ１を移動した移動後の工具経路を追加する。このように、最終的に第１の工具経路Ｒ１にて加工が行えるまで移動後の工具経路を生成する。そして、１つ以上の移動後の工具経路Ｒ３と第１の工具経路Ｒ１とを組み合わせて、第２の工具経路Ｒ２を生成する。第２の工具経路Ｒ２は、工具ＴにてワークＷを実際に加工する経路になる。
【００３８】
図６に、本実施の形態におけるＣＡＭ装置の加工プログラム変更部のブロック図を示す。図１および図６を参照して、加工プログラム変更部３０は、入力部３１を含む。入力部３１には、ワークＷの初期形状データＤ２が入力される。ワークＷの初期形状データＤ２は、たとえば、ワークＷを加工する前の素材の形状データである。また、入力部３１には、工具の形状データＤ３が入力される。工具の形状データＤ３には、工具Ｔの種類、工具径、刃部ＣＰの有効刃長ＥＣＬが含まれる。また、入力部３１には、第１の工具経路Ｒ１の情報を含む第１の加工プログラムＰ１が入力される。第１の工具経路Ｒ１は、ワークＷの目標形状ＴＳに沿った工具経路である。
【００３９】
加工プログラム変更部３０は、判定部３３ａを含む。判定部３３ａは、第１の工具経路Ｒ１、工具Ｔの形状、およびワークの初期形状に基づいて、第１の工具経路Ｒ１にて加工した場合に、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足するか否かを判定する。たとえば、判定部３３ａは、工具ＴがワークＷに接触する長さを推定する。そして、判定部３３ａは、接触する長さが有効刃長ＥＣＬを超える場合には、有効刃長ＥＣＬが不足すると判別することができる。
【００４０】
判定部３３ａにおいて、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが切削する部分よりも長い場合には、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が可能であると判別することができる。この場合に、判定部３３ａは、第１の加工プログラムＰ１を第２の加工プログラムＰ２として出力する。すなわち、第１の加工プログラムＰ１を変更せずに第２の加工プログラムＰ２として出力する。 
【００４１】
判定部３３ａは、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが切削する部分よりも短い場合には、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足すると判別することができる。判定部３３ａは、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、第１の工具経路Ｒ１を工具経路変更部３５に送出する。
【００４２】
工具経路変更部３５は、推定部３６ａを含む。推定部３６ａは、第１の工具経路Ｒ１において、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する部分である不足部分を推定する。本実施の形態では、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する領域である不足領域を不足部分として推定する。推定部３６ａは、それぞれの移動点において、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工できるか否かを判別して、不足領域を設定する。たとえば、図５を参照して、推定部３６ａは、移動点ＭＰ３３ａ，ＭＰ３４ａを含む第１の工具経路Ｒ１の領域を不足領域に設定することができる。次に、それぞれの移動点において刃部ＣＰの有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、移動点を工具Ｔの軸方向に移動させる演算を行う。
【００４３】
図６を参照して、工具経路変更部３５は、移動後経路生成部３７ａを含む。移動後経路生成部３７ａは、不足領域において、有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が行える経路まで第１の工具経路Ｒ１を移動し、移動後の工具経路Ｒ３を生成する。たとえば、図５を参照して、移動後経路生成部３７ａは、移動点ＭＰ３３ａ，ＭＰ３４ａを工具Ｔの軸方向に移動して移動点ＭＰ３３ｂ，ＭＰ３４ｂを生成する。移動後経路生成部３７ａは、移動点ＭＰ３１ａ，ＭＰ３２ａ，ＭＰ３３ｂ，ＭＰ３４ｂを含む経路を移動後の工具経路Ｒ３に設定する。
【００４４】
このように、工具経路変更部３５は、全ての移動点について工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足するか否かを判別し、有効刃長ＥＣＬが不足する場合には工具Ｔの軸方向に移動点を移動して、移動後の工具経路Ｒ３を生成している。工具経路変更部としては、この形態に限られず、任意の制御にて第１の工具経路を有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が行えるまで工具経路を移動することができる。たとえば、第１の工具経路を工具の軸方向とは異なる方向に移動させても構わない。
【００４５】
図５を参照して、移動後の工具経路Ｒ３にて加工を行った後には、削り残し部分がワークＷに残存する。図６を参照して、工具経路変更部３５は、削り残し部分を加工するための補助の工具経路を生成する補助経路生成部３８を含む。補助経路生成部３８は、判定部３３ｂ、推定部３６ｂ、および移動後経路生成部３７ｂを含む。
【００４６】
判定部３３ｂは、判定部３３ａと同様の機能を有する。判定部３３ｂは、現在までに生成した工具経路にて加工したワークＷを第１の工具経路Ｒ１にて加工した場合に、不足領域が発生するか否かを判定する。第１の工具経路Ｒ１にて加工した場合に不足領域が発生しない場合には、判定部３３ｂは、現在までに生成された工具経路を組み合わせて第２の工具経路Ｒ２を生成する。そして、判定部３３ｂは、第２の工具経路Ｒ２をプログラム生成部３９に送出する。プログラム生成部３９は、第２の工具経路Ｒ２に基づいて第２の加工プログラムＰ２を生成する。
【００４７】
推定部３６ｂは、推定部３６ａと同様の機能を有する。また、移動後経路生成部３７ｂは、移動後経路生成部３７ａと同様の機能を有する。判定部３３ｂにおいて、第１の工具経路Ｒ１にて加工を行うと工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足すると判別された場合には、推定部３６ｂにて不足領域を推定する。そして、移動後経路生成部３７ｂにて、第１の工具経路Ｒ１を移動した移動後の工具経路を生成する。
【００４８】
次に、判定部３３ｂに戻って、前回と同様に、第１の工具経路Ｒ１にて加工した場合に、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足するか否かを判別する。すなわち、ワークＷの削り残し部分を第１の工具経路にて切削した場合に、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足するか否かを判別する。工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、推定部３６ｂおよび移動後経路生成部３７ｂにおいて、更に移動後の工具経路を生成する。
【００４９】
このように、判定部３３ｂにおいて、第１の工具経路Ｒ１にてワークＷを加工したときに、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が可能になるまで、移動後の工具経路を繰り返して生成する。すなわち、移動後の工具経路を追加する。補助経路生成部３８にて生成された移動後の工具経路Ｒ３と、補助経路生成部３８にて最後に選定された第１の工具経路Ｒ１とを組み合わせた経路が補助の工具経路に相当する。そして、判定部３３ｂは、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が可能になった場合には、第１の工具経路Ｒ１と現在までに生成された１つ以上の移動後の工具経路Ｒ３とを組み合わせて第２の工具経路Ｒ２を生成し、第２の工具経路Ｒ２をプログラム生成部３９に送出する。
【００５０】
本実施の形態の加工プログラム変更部３０は、表示部３４を備える。表示部３４には、判定部３３ａ，３３ｂにおいて判定された結果に関する情報、第１の工具経路Ｒ１の情報、移動後の工具経路Ｒ３の情報、および第２の工具経路Ｒ２の情報等を表示することができる。使用者は、これらの情報に基づいて、生成された工具経路を確認したり、生成された工具経路を修正したりすることができる。
【００５１】
本実施の形態では、不足部分として工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する領域である不足領域を推定し、この後に不足領域に含まれる移動点を移動させている。不足部分は、この形態に限られず、１つの移動点を採用することができる。すなわち、１つの移動点について工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足するか否かを判別し、有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、１つの移動点を移動させる。そして、この移動点ごとの判別および移動を全ての移動点について繰り返すことができる。
【００５２】
図７に、本実施の形態の工具経路の生成方法のフローチャートを示す。本実施の形態においては、加工プログラム変更部３０においてこの方法に基づく制御を実施している。ワークＷを加工するための第１の工具経路Ｒ１は予め設定されている。
【００５３】
ステップＳ１０１においては、加工データを取得する。加工データには、ワークの初期形状データＤ２および工具の形状データＤ３が含まれる。ステップＳ１０２においては、第１の工具経路Ｒ１を取得する。第１の工具経路Ｒ１は、第１の加工プログラムＰ１を取得した後に、この第１の加工プログラムＰ１から取得することができる。
【００５４】
次に、ステップＳ１０３において、第１の工具経路Ｒ１とワークＷの形状とに基づいて、第１の工具経路Ｒ１にて加工すると工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足するか否かを判定する判定工程を行う。すなわち、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工を行えるか否かを判別する。ステップＳ１０３において、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が行える場合には、ステップＳ１０９に移行する。ステップＳ１０９においては、現在までに生成された工具経路を組み合わせた第２の工具経路を生成する。１回目のステップＳ１０３において第１の工具経路にて加工が行えると判別された場合には、ステップＳ１０９において、第１の工具経路と同一の第２の工具経路を生成する。
【００５５】
ステップＳ１０３において、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する場合には、ステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０４においては、有効刃長ＥＣＬが不足する不足部分を推定する推定工程を行う。本実施の形態では、不足部分として不足領域を推定する。次に、ステップＳ１０５においては、不足領域において、移動後の工具経路を生成する移動後経路生成工程を行う。有効刃長ＥＣＬの部分にて加工を行える経路まで、第１の工具経路を移動した移動後の工具経路を生成する。本実施の形態においては、前述のように、工具Ｔの軸方向に沿ってワークＷから離れる向きに第１の工具経路Ｒ１を移動した工具経路を生成する。
【００５６】
次に、ワークＷに残存する削り残し部分を加工するための補助の工具経路を生成する補助経路生成工程を行う。ステップＳ１０６においては、ワークＷに残存する削り残し部分を加工するために、削り残し部分に対応する工具経路を生成するか否かを選択する。この選択は、使用者によって予め設定されている。削り残し部分を切削するためには、第１の工具経路Ｒ１の全体の工具経路をもう一度選定することができる。または、第１の工具経路Ｒ１のうち、削り残し部分が生じている領域の第１の工具経路を選定することができる。すなわち、第１の工具経路Ｒ１の一部分の経路を選択することができる。ステップＳ１０６において、第１の工具経路Ｒ１の全体の経路が選択されている場合には、ステップＳ１０７に移行する。
【００５７】
ステップＳ１０７においては、削り残し部分を切削するための工具経路として第１の工具経路Ｒ１を設定し、ステップＳ１０３に戻る。ステップＳ１０６において、削り残し部分に対応する工具経路が選択されている場合には、ステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８においては、削り残し部分に対応する第１の工具経路Ｒ１の一部分の工具経路を生成する。この後に、ステップＳ１０３に移行する。
【００５８】
ステップＳ１０３においては、第１の工具経路の全体または一部の工具経路に基づいて、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が可能か否かを判別する。ここで、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が不可能である場合には、再びステップＳ１０４に移行する。そして、判定工程、不足部分の推定工程、移動後経路生成工程を繰り返す。このように、第１の工具経路Ｒ１にてワークを加工した時に工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が可能になるまで、判定工程、推定工程および移動後経路生成工程を繰り返している。移動後経路生成工程を繰り返すたびに移動後の工具経路が追加される。このような追加された移動後の工具経路と、最終的に加工を行う第１の工具経路Ｒ１とを含む補助の工具経路を生成する。なお、補助の工具経路は、移動後の工具経路が追加されずに第１の工具経路Ｒ１のみになる場合もある。
【００５９】
ステップＳ１０３において、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬの部分にて加工が可能になった場合には、ステップＳ１０９に移行する。ステップ１０９においては、現在までに生成した移動後の工具経路と第１の工具経路Ｒ１とを含む第２の工具経路Ｒ２を生成する。
【００６０】
次に、削り残し部分を加工するための工具経路の生成方法について、他のワークを加工する実施例を取り上げて説明する。
【００６１】
図８に、目標形状を有するワークの概略斜視図を示す。図９に、初期形状を有するワークＷの斜視図を示す。図８および図９を参照して、この加工例では、初期形状のワークＷの一部分を切削して目標形状ＴＳにする。この加工では、ワークＷに凹部６１を形成する工程を含む。
【００６２】
図１０に、ワークの凹部を形成する部分の拡大概略断面図を示す。ワークＷに凹部６１を形成するためには、第１の工具経路Ｒ１に示すように凹部６１の形状に沿った工具経路にて加工する必要がある。ところが、第１の工具経路Ｒ１上に工具Ｔの工具中心ＴＣを配置すると、工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する。工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する不足領域では、第１の工具経路Ｒ１が工具Ｔの軸方向に移動されて移動後の工具経路Ｒ３が生成される。
【００６３】
図１１に、ワークおよび第１の工具経路の概略斜視図を示す。図１２に、ワークおよび移動後の工具経路の概略斜視図を示す。図１１および図１２に示すワークＷは、目標形状まで加工している。図１１に示す様に、第１の工具経路Ｒ１は、ワークＷの目標形状に沿った周方向の移動を複数回繰り返す経路が生成されている。ところが、前述の様に、凹部６１の部分では工具Ｔの有効刃長ＥＣＬが不足する。そこで、図１２に示す様に、移動後の工具経路Ｒ３では、凹部６１を形成する領域において工具Ｔを軸方向に移動した経路が設定されている。
【００６４】
移動後の工具経路Ｒ３にて切削を行うことにより、ワークＷの凹部６１に対応する部分に削り残し部が発生する。削り残し部分を切削するためには、図１１に示す様に、第１の工具経路Ｒ１の全体の経路を設定することができる。ところが、既に目標形状まで切削した部分にも工具経路が設定されている。そこで、目標形状まで切削した部分を除外した工具経路を生成することができる。
【００６５】
図１３に、ワークおよび削り残し部分に対応する工具経路の概略斜視図を示す。図１３に示すワークＷは、目標形状まで加工している。図１３に示す例では、削り残し部分に対応した工具経路Ｒ４を生成している。工具経路Ｒ４は、第１の工具経路Ｒ１から削り残し部分の領域の工具経路を抜粋した第１の工具経路Ｒ１の一部分の経路に相当する。このように、削り残し部分に対応する工具経路を生成することにより、削り残し部分の加工時間を短くすることができる。
【００６６】
本実施の形態の工具経路生成方法および工具経路生成装置は、工具の有効刃長を考慮して工具経路を生成するために、切削する部分が長くて１度で加工を行うことができない場合にも、ワークの余剰部分を事前に除去することなく加工することができる。または、余剰部分を除去するための工具経路の生成、生成した工具経路の確認および工具経路の生成し直し等の作業を回避することができ、短時間に工具経路を生成することができる。また、工具経路の生成を自動化することができ、容易に工具経路を生成することができる。
【００６７】
本実施の形態においては、削り残し部分を加工するための補助の工具経路の生成する場合には、第１の工具経路にて加工が不可能であれば、工具の軸方向に移動した移動後の工具経路の生成を繰り返している。このように、同様の方法による工具経路の生成を繰り返すことにより、工具経路の生成方法を簡略化することができる。
【００６８】
本実施の形態においては、補助の工具経路の生成は、第１の工具経路にて加工が可能であれば第１の工具経路を選定している。このように、第１の工具経路に基づいて工具経路を生成しているが、この形態に限られず、補助の工具経路として、削り残し部分を除去できる任意の経路を設定することができる。例えば、予め切削する深さの上限を設定しておいて、ワークの表面からの切削深さを設定し、補助の工具経路を生成しても構わない。
【００６９】
本実施の形態の移動後の工具経路の生成においては、第１の工具経路を工具の軸方向に離れる向きに移動した移動後の工具経路を生成している。この方法を採用することにより、工具がワークや工作機械の構成部品と干渉することを抑制できる。たとえば、工具の軸方向とは異なる方向に工具経路を移動すると、工具ホルダがワークの一部分に接触する場合がある。工具の軸方向にワークに対して工具を移動させることにより、このような工作機械の一部とワークとの干渉を抑制することができる。なお、工具経路の移動においては、上記の形態に限られず、移動点の移動の他にワークに対する工具の傾斜角度を変更しても構わない。
【００７０】
ところで、本実施の形態の工具経路生成方法および工具経路生成装置では、予め定められた方法に従って工具経路を変更している。このために、移動後の工具経路が望ましくない経路を含む場合がある。例えば、移動後の工具経路に工具の進行方向が大きく変化する経路が含まれていたり、屈曲する経路が含まれていたりする場合がある。本実施の形態では、このような場合に移動後の工具経路を補正して、補正後の工具経路を生成する。
【００７１】
図１４に、工具の進行方向が大きく変化する移動後の工具経路の概略図を示す。それぞれの工具経路を移動点と矢印にて説明している。第１の工具経路は、移動点ＭＰ１ａ〜ＭＰ６ａを含む。
【００７２】
第１の工具経路に対して、工具の有効刃長が不足し、移動後の工具経路が設定されている。矢印８２に示す様に、それぞれの移動点ＭＰ１ａ〜ＭＰ６ａは、工具Ｔの軸方向の移動により移動点ＭＰ１ｂ〜ＭＰ６ｂに移動している。
【００７３】
この実施例では、第１の工具経路の移動点ＭＰ３ａは、移動点ＭＰ３ｂに移動している。また、第１の工具経路の移動点ＭＰ４ａは、移動点ＭＰ４ｂに移動している。ところで、移動点ＭＰ３ａから移動点ＭＰ４ａまでの経路において、ワークに対する工具の傾斜角度が大きく変化している。移動点ＭＰ３ａから移動点ＭＰ４ａに移動する時のワークに対する工具の進行方向は、矢印８６にて示されている。また、移動点ＭＰ３ｂから移動点ＭＰ４ｂに移動する時のワークに対する工具の進行方向は、矢印８７にて示されている。
【００７４】
図１５に、第１の工具経路における工具の進行方向と、移動後の工具経路における工具進行方向とを説明する概略図を示す。図１４における移動点ＭＰ３ａ，ＭＰ４ａ，ＭＰ３ｂ，ＭＰ４ｂに関する進行方向の矢印が抜粋されている。図１４および図１５を参照して、第１の工具経路における工具の進行方向が矢印８６にて示されている。また、移動後の工具経路における工具の進行方向が矢印８７にて示されている。矢印８６に示す工具の進行方向と矢印８７に示す工具の進行方向とは、ほぼ逆向きであることが分かる。すなわち、工具の進行方向が反転している。ワークに対する工具の進行方向が急激に変化すると、大きな加速度が生じて、工作機械に過剰な力が加わるという問題がある。または、加工精度が低下する虞が生じる。
【００７５】
本実施の形態では、第１の工具経路における工具の進行方向に対して、移動後の工具経路における工具の進行方向が急激に変化した場合には、移動後の工具経路を補正する。本実施の形態においては、工具の進行方向の変化を示す角度θが判定角度以上になる特定の経路が存在するか否かを判別する。本実施の形態では、判定角度を９０°に設定している。工具の進行方向が９０°以上の角度にて変化する特定の経路が存在する場合には、特定の経路に対応する移動点を除外する補正を行う。
【００７６】
図１４および図１５に示される例では、移動後の工具経路において移動点ＭＰ３ｂから移動点ＭＰ４ｂに向かう移動では、工具の進行方向が９０°以上変化している。このために、矢印８７に示す経路は、特定の経路になると判別することができる。
【００７７】
図１６に、移動後の工具経路の補正を説明する概略図を示す。特定の経路に対応する移動点は、矢印８７の始点である移動点ＭＰ３ｂ、および矢印８７の終点である移動点ＭＰ４ｂを含む。このため、移動点ＭＰ３ｂおよび移動点ＭＰ４ｂを除外する。そして、矢印８８に示すように、移動点ＭＰ２ｂと移動点ＭＰ５ｂとを短絡する経路を生成する。移動点ＭＰ１ｂ，ＭＰ２ｂ，ＭＰ５ｂ，ＭＰ６ｂを含む経路が補正後の工具経路に相当する。ここで、短絡した経路における干渉チェックを行い、この干渉チェックにより干渉があると判別される場合には、移動点ＭＰ３ｂおよび移動点ＭＰ４ｂの除外は行わない。
【００７８】
このように、移動後の工具経路から進行方向が急激に変化する経路を除外することができる。この方法により、ワークに対して工具の進行方向が急激に変化することを回避して、工作機械への負担を抑制することができる。また、加工精度の低下を抑制することができる。
【００７９】
次に、移動後の工具経路の他の補正方法について説明する。図１７に、工具経路が屈曲する移動後の工具経路の概略図を示す。図１７に示す例においては、移動点ＭＰ１１ｂ〜ＭＰ１４ｂが示されている。移動後の工具経路は、矢印９１、矢印９２および矢印９３にて示されている。ここで、移動後の工具経路は、矢印９１に示す向きに進行した後に、矢印９２に示す向きに進行する。このときに、移動後の工具経路が屈曲している。すなわち、工具経路が折れ曲がっている。また、矢印９２に示す向きに進行した後に矢印９３に示す向きに進行するときも工具経路が屈曲している。
【００８０】
他の補正方法では、移動後の工具経路に屈曲する経路が含まれるか否かを判定する。移動後の工具経路に角になる部分が含まれるか否かを判別する。そして、移動後の工具経路に屈曲する経路が含まれる場合には、屈曲する経路を曲線状の経路に変更する補正を行う。図１７の例においては、矢印９１，９２，９３に示す屈曲する工具経路を、矢印９９，９３に示す曲線状の工具経路に補正する。ワークの外側に向かって屈曲する経路は、凹状の曲線の経路に変更する。ワークの内側に向かって屈曲する経路は、凸状の曲線の経路に変更する。すなわち、補正後の工具経路が、移動後の工具経路に対してワークの外側に位置するように経路を変更する。矢印９９に示す経路が、補正後の工具経路に相当する。
【００８１】
図１８に、移動点の位置に対する工具の軸方向の移動量のグラフを示す。この実施例では、矢印８２に示す様に、第１の工具経路を移動して移動後の工具経路が生成されている。第１の工具経路は、移動点ＭＰ１０ａ〜ＭＰ１４ａを含んでいる。移動後の工具経路は、移動点ＭＰ１０ｂ〜ＭＰ１４ｂを含んでいる。ここで、矢印９１に示す工具経路に対して矢印９２に示す工具経路は屈曲している。また、矢印９２に示す工具経路に対して矢印９３に示す工具経路は屈曲している。移動点ＭＰ１２ｂおよび移動点ＭＰ１３ｂは、屈曲点になっている。このために、移動点ＭＰ１１ｂから移動点ＭＰ１３ｂまでの工具経路を補正する。
【００８２】
図１９に、移動後の工具経路を補正した補正後の工具経路のグラフを示す。移動点ＭＰ１３ｂが屈曲点になる矢印９２に示す工具経路は、凸状の円弧の工具経路に補正する。矢印９５に示すように、移動点ＭＰ１３ｂを通るように円弧状の工具経路を生成する。移動点ＭＰ１２ｂが屈曲点になる矢印９１に示す工具経路は、凹状の円弧の工具経路に補正する。この結果、移動点ＭＰ１５ｂと移動点ＭＰ１６ｂが新たに生成される。そして、矢印９６に示すように、移動点ＭＰ１５ｂから移動点ＭＰ１６ｂに向かう工具経路を生成する。
【００８３】
補正後の工具経路を生成するときの円弧の直径は、使用者が任意の値に設定することができる。例えば、矢印９４に示す円弧の直径および矢印９５に示す円弧の直径を、工具径と同一に設定することができる。
【００８４】
次に、それぞれの補正後の移動点について、補正後の工具の軸方向の移動量を記憶する。それぞれの移動点を、記憶した移動量にて工具Ｔの軸方向に移動し、補正後の工具経路の移動点を生成する。補正において新たに生成された移動点ＭＰ１５ｂおよび移動点ＭＰ１６ｂの位置は、たとえば、移動点ＭＰ１１ｂと移動点ＭＰ１３ｂとを内挿することにより設定することができる。
【００８５】
このように、他の補正方法においても補正後の工具経路を生成することができる。工具の軸方向の移動量を補正することによって、屈曲する経路を曲線状の経路に変更することができる。ワークに対して工具の進行方向が急激に変化することを回避して、工作機械への負担を抑制することができる。また、加工精度の低下を抑制することができる。なお、屈曲する経路を曲線状の経路に補正することで、工具の移動方向の変化が大きくなる場合は工具経路を補正しない。
【００８６】
図２０に、本実施の形態における移動後の工具経路を補正する方法のフローチャートを示す。この方法は、例えば、図７に示す移動後の工具経路の生成するステップＳ１０５として実施することができる。ステップＳ２０１においては、工具の軸方向に移動した移動後の工具経路を生成する。
【００８７】
次に、ステップＳ２０２においては、移動後の工具経路における工具の進行方向が９０°以上変化する特定の経路が存在するか否かを判別する。ステップＳ２０２において、特定の経路が存在しない場合には、ステップＳ２０４に移行する。ステップＳ２０２において、特定の経路が存在する場合には、ステップＳ２０３に移行する。ステップＳ２０３においては、特定の経路に対応する移動点を削除する。
【００８８】
次に、ステップＳ２０４においては、移動後の工具経路に屈曲する部分があるか否かを判別する。ステップＳ２０４において、工具経路に屈曲する部分ない場合には移動後の工具経路の補正を終了する。ステップＳ２０４において、工具経路に屈曲する部分がある場合には、ステップＳ２０５に移行する。
【００８９】
ステップＳ２０５においては、屈曲する経路を曲線状の経路に補正する。そして、移動後の工具経路の補正を終了する。例えば、図７のフローチャートのステップＳ１０６に移行する。
【００９０】
図２１に、本実施の形態における第２の加工システムのブロック図を示す。第２の加工システムにおいては、工作機械４０が前述のＣＡＭ装置２０の工具経路を変更する機能を有する。工作機械４０の数値制御装置５０は、加工プログラム変更部３０を含む。第２の加工システムでは、加工プログラム変更部３０が工具経路生成装置として機能する。ＣＡＭ装置２０により出力される第１の加工プログラムに含まれる工具経路が第１の工具経路に相当する。
【００９１】
数値制御装置５０は、入力部３１と、判定部３３ａと、工具経路変更部３５とを含む。入力部３１は、第１の加工プログラムＰ１を読み込んで第１の工具経路を取得する。そして、第１の工具経路にて有効刃長が不足する場合には、移動後の工具経路を含む第２の工具経路を生成して第２の加工プログラムＰ２を出力する。第２の加工システムにおける表示部３４は、工作機械４０に配置されており、表示部３４には判定部３３ａの判定結果等が表示される。
【００９２】
数値制御装置５０は、読取解釈部５１、補間演算部５２、およびサーボモータ制御部５３を含む。読取解釈部５１は、第２の加工プログラムＰ２を読み込んで、移動指令を補間演算部５２に送出する。補間演算部５２は、補間周期毎の位置指令を演算し、位置指令をサーボモータ制御部５３に送出する。サーボモータ制御部５３は、位置指令に基づいて各移動軸の移動量を算出し、各軸サーボモータＳを駆動する。
【００９３】
このような加工プログラム変更部を備える工作機械においても、ワークの余剰部分を事前に除去することなく加工することができる。また、余剰部分を除去するための工具経路の生成、生成した工具経路の確認および工具経路の生成し直しの作業を回避することができ、短時間に工具経路を生成することができる。また、容易に工具経路を生成することができる。
【００９４】
本実施の形態においては、５軸の移動軸を有する工作機械を例示しているが、この形態に限られず、ワークに対して工具が相対移動する任意の工作機械を使用することができる。例えば、３つの直動軸を有する３軸の工作機械に本発明を適用することができる。
【００９５】
上述のそれぞれの制御や方法においては、機能および作用が変更されない範囲において適宜ステップの順序を変更することができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、請求の範囲に示される形態の変更が含まれている。
【符号の説明】
【００９６】
２０    ＣＡＭ装置
３０    加工プログラム変更部
３１    入力部
３３ａ，３３ｂ    判定部
３５    工具経路変更部
３６ａ，３６ｂ    推定部
３７ａ，３７ｂ    移動後経路生成部
３８    補助経路生成部
３９    プログラム生成部
４０    工作機械
５０    数値制御装置
５１    読取解釈部
５２    補間演算部
５３    サーボモータ制御部
Ｒ１    第１の工具経路
Ｒ２    第２の工具経路
Ｒ３    移動後の工具経路
Ｄ１    目標形状データ
Ｄ２    初期形状データ
Ｄ３    工具の形状データ
Ｐ１    第１の加工プログラム
Ｐ２    第２の加工プログラム
Ｔ    工具
ＣＰ    刃部
Ｗ    ワーク
ＴＳ    目標形状
ＥＣＬ    有効刃長
ＭＰ１ｂ〜ＭＰ６ｂ    移動点
【図１】
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【図２】
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【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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