(57)【要約】【課題】５軸ＮＣ工作機械に保持された砥石工具によりワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御装置において、工具の偏摩耗を回避可能な工具角を設定し、工具送り中に工具角を変更することなく被加工面の全体を精度よく仕上げ加工する。【解決手段】ワークの被加工面を複数の被加工面に分割し、各被加工面について面に直交する加工面方向を算出する加工面方向算出部１４と、砥石工具２が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出する角度差算出部１５と、予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定する工具角設定部１６と、前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成する加工演算部１７と、を備える。【選択図】図５
2018112870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５軸数値演算工作機械に装着された先端球状の砥石工具を、その軸周りに回転させてワークの被加工面を研削し、前記ワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御装置であって、
前記ワークの被加工面を複数の被加工面に分割し、各被加工面について面に直交する加工面方向を算出する加工面方向算出部と、
前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出する角度差算出部と、
予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定する工具角設定部と、
前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成する加工演算部と、
を備えることを特徴とする仕上げ加工制御装置。
【請求項２】
前記ワークにおいて未加工面の有無を判定する制御部を備え、
前記制御部が、未加工面が有ると判定すると、
前記加工面方向算出部は、前記未加工面について面に直交する加工面方向を算出し、
前記角度差算出部は、前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出し、
前記工具角設定部は、予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定し、
前記加工演算部は、前記工具角設定部が設定した工具角により加工シミュレーションを行い、第２の加工制御データを作成することを特徴とする請求項１に記載された仕上げ加工制御装置。
【請求項３】
前記角度差算出部は、
工具方向をＸＹＺ直交３軸のうち、Ｚ軸方向としたときの工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、前記角度差と研削長さとの相関を算出し、
工具方向をＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向で所定の角度ずつ変化させ、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載された仕上げ加工制御装置。
【請求項４】
前記工具先端の非推奨範囲は、前記砥石工具の回転軸上に位置する先端頂点を含む領域であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された仕上げ加工制御装置。
【請求項５】
５軸数値演算工作機械に装着された先端球状の砥石工具を、その軸周りに回転させてワークの被加工面を研削し、前記ワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記ワークの被加工面を複数の被加工面に分割し、各被加工面について面に直交する加工面方向を算出するステップと、
前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、
予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定するステップと、
前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成するステップと、
を実行させることを特徴とする仕上げ加工制御プログラム。
【請求項６】
前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成するステップの後、
コンピュータに、
未加工面があるか判定するステップと、
未加工面がある場合には、該未加工面について面に直交する加工面方向を算出するステップと、
前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、
予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定するステップと、
前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、第２の加工制御データを作成するステップと、
を実行させることを特徴とする請求項５に記載された仕上げ加工制御プログラム。
【請求項７】
前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップは、
工具方向をＸＹＺ直交３軸のうち、Ｚ軸方向としたときの工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、
工具方向をＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向で所定の角度ずつ変化させ、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、
を含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載された仕上げ加工制御プログラム。
【請求項８】
前記工具先端の非推奨範囲は、前記砥石工具の回転軸上に位置する先端頂点を含む領域であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載された仕上げ加工制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕上げ加工制御装置及びプログラムに関し、特に、工具の偏摩耗を回避可能な工具角を設定し、被加工面の全体を精度よく仕上げ加工することのできる仕上げ加工制御装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、切削加工後の凹凸面を有する金型をワークとして、その凹凸面に対し研削仕上げ加工を行う場合、従来から、ＸＹＺ直交３軸数値制御（３軸ＮＣと称する）の工作機械の主軸ヘッドにボールエンドの砥石工具が取り付けられ、これを主軸周りに高速回転させて使用している。
３軸ＮＣ工作機械の場合、図１２に模式的に示すように、砥石工具５１の軸方向は、常に一定方向、例えば鉛直方向に向けられている。
【０００３】
しかしながら、砥石工具５１の軸方向が常に一定方向に向けられていると、工具先端の１点が常にワークＷに接することになり、砥石工具５１の所定部位のみが摩耗し、砥石工具５１の寿命が短くなるなどの課題があった。
更には、ワーク形状において凹凸の大きい場合には、図示するようにワークＷに干渉部位Ｂが生じ、砥石工具５１の先端を当てることができないという課題があった。
【０００４】
前記のような課題に対しては、例えば特許文献１に開示されるような５軸（ＸＹＺ直交３軸、回転軸、傾斜軸）のＮＣ工作機械を用いることで解決することができる。
即ち、５軸ＮＣ工作機械は、工具を自由に傾斜させることが可能であるため、図１３に示すような（３軸ＮＣ工作機械では干渉する）部位Ｂの面に対して、工具軸が交差するように砥石工具５２の傾斜角を設定すればよい。
【０００５】
尚、特許文献１に開示の５軸ＮＣ工作機械にあっては、図１４のフローに示すように、ワークＷの加工面に対する砥石工具５２の傾斜角を設定する傾斜角設定データテーブルを作成する工程（ステップＳＰ１）と、ワークＷの加工面に対して予め作成した工具用の３軸ＮＣデータを取り込む工程（ステップＳＰ２）と、前記３軸ＮＣデータに前記傾斜角設定テーブルから読み出した傾斜角設定データを付加して前記５軸ＮＣデータを作成する工程（ステップＳＰ３）とを有する。
【０００６】
特許文献１に開示された発明によれば、前記フローに沿って作成した５軸ＮＣデータに基づいて砥石工具５２を傾斜させることにより、砥石工具５２先端とワークＷとの接点を変えることができ、偏摩耗の発生を抑制することができる。
また、砥石工具５２を傾斜させることによって、ワークＷと干渉せずに被加工面の加工処理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−２２９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に開示される工作機械にあっては、加工中の工具送り中に適宜工具角度を変更するよう加工部位ごとの最適工具角を計算している。
しかしながら、自動車部品をワークとするような大型の工作機械に適用する場合、一般には角度変化が１°ピッチであるために微細な角度変更ができず、工具送り中の角度変化が加工誤差に繋がるという課題があった。
そのため、工具送り中の工具角の変更を行うことなく、偏摩耗を抑制し、且つ高精度に被加工面全体を加工できる方法が求められていた。
【０００９】
本発明は、前記した点に着目してなされたものであり、５軸ＮＣ工作機械に保持された砥石工具によりワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御装置において、工具の偏摩耗を回避可能な工具角を設定し、工具送り中に工具角を変更することなく被加工面の全体を精度よく仕上げ加工することのできる仕上げ加工制御装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題を解決するために、本発明に係る仕上げ加工制御装置は、５軸数値演算工作機械に装着された先端球状の砥石工具を、その軸周りに回転させてワークの被加工面を研削し、前記ワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御装置であって、前記ワークの被加工面を複数の被加工面に分割し、各被加工面について面に直交する加工面方向を算出する加工面方向算出部と、前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出する角度差算出部と、予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定する工具角設定部と、前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成する加工演算部と、を備えることに特徴を有する。
【００１１】
また、前記ワークにおいて未加工面の有無を判定する制御部を備え、前記制御部が、未加工面が有ると判定すると、前記加工面方向算出部は、前記未加工面について面に直交する加工面方向を算出し、前記角度差算出部は、前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出し、前記工具角設定部は、予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定し、前記加工演算部は、前記工具角設定部が設定した工具角により加工シミュレーションを行い、第２の加工制御データを作成することが望ましい。
【００１２】
また、前記角度差算出部は、工具方向をＸＹＺ直交３軸のうち、Ｚ軸方向としたときの工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、前記角度差と研削長さとの相関を算出し、工具方向をＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向で所定の角度ずつ変化させ、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出することが望ましい。
また、前記工具先端の非推奨範囲は、前記砥石工具の回転軸上に位置する先端頂点を含む領域であることが望ましい。
【００１３】
このような装置構成によれば、工具の摩耗し難い工具先端部位がワークに接するよう設定した１つの工具角により、ワークにおける出来るだけ広い面積の被加工面を研削加工することができ、残る未加工面についても、工具の摩耗し難い工具先端部位がワークに接するよう設定した別の工具角により加工することで、工具の偏摩耗を抑制しつつ、全ての被加工面を精度よく仕上げ加工することができる。
即ち、工具送り中に工具角を変更することなく、被加工面全体を精度よく加工することができる。
【００１４】
また、前記した課題を解決するために、本発明に係る仕上げ加工制御プログラムは、５軸数値演算工作機械に装着された先端球状の砥石工具を、その軸周りに回転させてワークの被加工面を研削し、前記ワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御プログラムであって、コンピュータに、前記ワークの被加工面を複数の被加工面に分割し、各被加工面について面に直交する加工面方向を算出するステップと、前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定するステップと、前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成するステップと、を実行させることに特徴を有する。
【００１５】
また、前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、加工制御データを作成するステップの後、コンピュータに、未加工面があるか判定するステップと、未加工面がある場合には、該未加工面について面に直交する加工面方向を算出するステップと、前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、予め設定した工具先端の非推奨範囲を規定する角度差の範囲において、研削長さの合計が最も短い工具方向を工具角に設定するステップと、前記設定した工具角により加工シミュレーションを行い、第２の加工制御データを作成するステップと、を実行させることが望ましい。
【００１６】
また、前記砥石工具が設定可能な複数の工具方向と、各工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップは、工具方向をＸＹＺ直交３軸のうち、Ｚ軸方向としたときの工具方向と前記加工面方向との角度差を算出し、前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、工具方向をＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向で所定の角度ずつ変化させ、工具方向ごとに前記角度差と研削長さとの相関を算出するステップと、を含むことが望ましい。
また、前記工具先端の非推奨範囲は、前記砥石工具の回転軸上に位置する先端頂点を含む領域であることが望ましい。
【００１７】
このようなプログラムをコンピュータに実行させることにより、工具の摩耗し難い工具先端部位がワークに接するよう設定した１つの工具角により、ワークにおける出来るだけ広い面積の被加工面を研削加工することができ、残る未加工面についても、工具の摩耗し難い工具先端部位がワークに接するよう設定した別の工具角により加工することで、工具の偏摩耗を抑制しつつ、全ての被加工面を精度よく仕上げ加工することができる。
即ち、工具送り中に工具角を変更することなく、被加工面全体を精度よく加工することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、５軸ＮＣ工作機械に保持された砥石工具によりワークの仕上げ加工を行う仕上げ加工制御装置において、工具の偏摩耗を回避可能な工具角を設定し、工具送り中に工具角を変更することなく被加工面の全体を精度よく仕上げ加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明に係る仕上げ加工制御装置に用いる工具の側面図である。
【図２】図２は、図１の砥石工具の先端を拡大した断面図である。
【図３】図３は、図１の砥石工具によりワークの非加工面を加工するイメージを示す側面図である。
【図４】図４は、本発明に係る仕上げ加工制御装置の機能ブロック図である。
【図５】図５は、加工制御データを作成する手順を示すフローである。
【図６】図６は、ワークの一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、図１の工具を保持する工作機械の回転及び傾斜の動作を示す側面図である。
【図８】図８は、ある工具角における角度差ごとの研削長さを示すグラフである。
【図９】図９は、別の工具角における角度差ごとの研削長さを示すグラフである。
【図１０】図１０は、ＮＧ範囲を説明するための工具先端の断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、傾斜した工具によりワークが加工される状態を示す側面図であり、図１１（ｂ）は、傾斜した工具がワークに干渉する状態を示す側面図である。
【図１２】図１２は、従来の３軸ＮＣ加工による工具の動作を示す側面図である。
【図１３】図１３は、従来の５軸ＮＣ加工による工具の動作を示す側面図である。
【図１４】図１４は、図１３の工具の傾斜を設定する手順を示すフローである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明にかかる仕上げ加工制御装置の実施の形態につき、図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る仕上げ加工制御装置において使用する工具の側面図である。具体的には、５軸（ＸＹＺの３軸と回転軸Ｒ及び傾斜軸Ｋ）の数値制御（ＮＣ）による工作機械１に、砥石工具２を取り付けた状態を示している。
【００２１】
砥石工具２の先端部２ａは、例えば直径３０ｍｍの半球状に形成され、その表面は図２に示すようにクロムモリブデン鋼等の母材３の上にニッケル層４が形成され、ニッケル層４中に平均粒径が０．２５ｍｍのダイヤモンド砥石５が散りばめられている。尚、砥石の材料としては、高精度加工を施すために高い硬度が必要である。特にダイヤモンド砥石５を用いることにより、工具側の耐摩耗性がより高くなる。
【００２２】
前記した砥石工具２は、工作機械１に装着され、図３に示すように所定の傾斜角をもって、その軸周りに回転しながらワークＷの被加工面に対し接触し、研削加工による仕上げ加工を行うものである。
【００２３】
図４は、本発明に係る仕上げ加工制御装置の機能ブロック図である。
図４に示す仕上げ加工制御装置１０は、装置全体の動作を制御する制御部１１と、砥石工具２のデータ、及び５軸ＮＣ加工を行うための工作機械１のデータを取得する工具データ取得部１２と、研削仕上げ加工を行うワークの形状データ等を取得するワークデータ取得部１３とを備える。
【００２４】
更に、ワークの加工面の方向を算出する加工方向算出部１４と、加工面と砥石工具の向き（工具方向と称する）との角度差を算出し、各角度差について研削長さを集計する角度差算出部１５と、角度差算出部１５による集計結果に基づき加工に用いる工具角を設定する工具角設定部１６と、ワークへの加工シミュレーションを行い、最適な加工制御データを作成する加工演算部１７とを備える。
【００２５】
これら、仕上げ加工制御装置１０の各機能は、図示しないコンピュータユニット（ＣＰＵ、記憶装置、記憶装置に記録されたコンピュータプログラム）によって形成され、ＣＰＵ（コンピュータ）において前記コンピュータプログラムが実行されることにより機能する。より具体的には、仕上げ加工制御装置１０は、ＣＡＭ（コンピュータ支援製造）システムに組み込まれ、加工演算部１７が生成した加工制御データは加工用のＮＣプログラムに組み込まれる。
即ち、本発明に係る仕上げ加工制御装置１０にあっては、前記加工制御データを作成するものであり、実際の仕上げ加工の作業においては、加工制御データが設定された加工用のＮＣプログラムに基づき、工作機械１がワークＷに対する加工を実施することになる。
【００２６】
続いて、図５のフローに沿って、前記加工制御データを作成する手順について説明する。
先ず、仕上げ加工制御装置１０において工具データ取得部１２により、使用する砥石工具２に関するデータを取得する（図５のステップＳ１）。具体的には、砥石工具２のデータ（先端形状、径など）、及び５軸ＮＣ加工を行うための工作機械１のデータ（傾斜可能角度、角度変化ピッチ、工具回転速度など）を取得する。
また、ワークデータ取得部１３により、図６に一例を示すワークＷに関する３Ｄ形状データ（切削加工後のワークデータ）を取得する（図５のステップＳ２）。尚、仕上げ加工制御装置１０の図示しない記憶装置には、予めワークＷの形状目標値が記録されている。
【００２７】
前記工具データ及びワークデータが取得された後、操作者が加工制御データの作成を図示しないキーボード等を介して指示すると、加工面方向算出部１４は、ワークデータ取得部１３からワークデータを読み込み、加工面全体を所定の単位面積（例えば１ｍｍ２）で区切った各加工面について、図に矢印で示すように面に垂直な方向（以下、加工面方向と称する）を算出する（図５のステップＳ３）。
【００２８】
次いで、角度差算出部１５は、工具方向をＺ軸方向としたときの各加工面方向との角度差を算出し、角度差ごとに各加工面を研削加工した場合の研削長さを集計（角度差と研削長さとの相関を求める）する（図５のステップＳ４）。Ｚ軸方向とは、図６において鉛直軸方向である。また、研削長さとは、目標値に達するまでの研削の長さのことである。
【００２９】
また、角度差算出部１５は、工具方向をＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向に所定角度ずつ変化させ、工具方向と各加工面方向との角度差を算出し、工具方向ごとに角度差と研削長さとの相関を集計する（図５のステップＳ５）。
尚、図７に示すように回転軸Ｒ及び傾斜軸Ｋを備える工作機械１のＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向の角度の変化ピッチは、回転軸Ｒの回転可能角度（例えば、−３５０°、−３４０°、・・・−２０°、−１０°、０°、１０°、２０°、・・・、３４０°、３５０°）、及び傾斜軸Ｋの傾斜可能角度（例えば、−６０°、−５０°、・・・、−２０°、−１０°、０°、１０°、２０°、・・・、５０°、６０°）の組み合わせ（例えば３６×１２通り）により決められ、各組み合わせによる工具方向について角度差が求められる。
【００３０】
このように、角度差算出部１５は、工具方向をＺ軸方向に変化させた場合（即ち工具２はＺ軸方向に沿った直立状態）の研削長さを角度差ごとに集計し、また、工具方向をＸ−Ｚ軸方向かつＹ−Ｚ軸方向に傾斜させた場合の研削長さを、各工具方向について角度差ごとに集計する。
例えば、工具方向（１，０，１）の場合は、図８のグラフに示すように角度差ごとに研削長さが示される。
また、工具方向（０，１，１）の場合には、図９のグラフに示すように角度差ごとに研削長さが示される。
【００３１】
次に工具角設定部１６は、工具先端２ａのうち、研削効果が低く、偏摩耗しやすい非推奨の範囲（ＮＧ範囲と称する）が、ワークＷに接する場合の角度差（例えば３０°以内の範囲）において、研削長さの合計が最も短くなる工具方向を工具角に設定する。
そして、加工演算部１７は、前記工具角に固定された工具２を用いた加工シミュレーションを行い、工具角の制御データと加工済のワーク形状データとを含む加工制御データを作成する（図５のステップＳ６）。
即ち、このステップＳ５においては、工具先端の偏摩耗が少なく、１つの工具角でワークＷの可能な限り広い面積を研削可能な加工制御データが作成される。
【００３２】
尚、ＮＧ範囲（例えば角度差３０°以下）は予め設定した範囲であるが、そのＮＧ範囲における研削長さの合計が最も短くなる工具方向の例として、前記した図８のグラフに示される工具方向（１，０，１）を挙げることができる。
一方、ＮＧ範囲における研削長さの合計が長くなる工具方向の例として、前記した図９のグラフに示される工具方向（０，１，１）を挙げることができる。
【００３３】
ここでＮＧ範囲について、より詳しく説明すると、図１０に工具先端２ａの断面図を示すように、半球中心Ｃを中心とした所定の円弧角度によって定義される、工具先端頂点Ｐを含む領域がＮＧ範囲である。このＮＧ範囲は、半球状の工具先端の周速と大きく関係する。即ち、工具先端頂点Ｐは、周速が０ｍ／ｍｉｎであり、半球中心Ｃを中心とした円弧角度が大きくなるほど周速が大きくなる。工具先端頂点Ｐなど、周速が遅い部位で加工すると、砥石の１粒（図２のダイヤモンド砥石５）が被加工面に当たる回数が多くなり、摩耗しやすい。
【００３４】
このＮＧ範囲を規定する限界角度をｌｉｍθとし、工具径をφとし、砥石工具２の主軸回転数をＲ（１／ｍｉｎ）とし、摩耗が生じ易い研削速度（周速）を６００ｍ／ｍｉｎ以下とすると、式（１）に示す関係式が規定される。
π・φ・ｓｉｎθｌｉｍ・Ｒ＝６００  ・・・（１）
式（１）に基づき、式（２）のようにθｌｉｍが定義される。
θｌｉｍ＝ｓｉｎ−１｛６００／π・φ・Ｒ｝  ・・・（２）
【００３５】
図５のステップＳ６において形成された加工制御データによれば、１つの工具角の設定により、ワークの被加工面の大部分、或いは全面が加工可能となるが、制御部１１は、ステップＳ７において、前記加工制御データにおいて設定した工具角では加工出来なかった未加工面が存在するか否かを判定し、未加工面が存在する場合には、未加工面について、その加工面方向を算出し、ステップＳ２〜ステップＳ４までの処理を続けて行う。
【００３６】
例えば、図１１（ａ）に示すように、砥石工具２が所定の角度をもって傾斜している場合、ワークＷの被加工面に対して、殆どの場合、先端２ａを当てて研削加工を行うことができる。しかしながら、同じ工具角の状態では、図１１（ｂ）に示すように工具２がワークＷの被加工面Ｗａに干渉し、研削加工が出来ない場合がある。
制御部１１は、このような未加工面Ｗａ（図６にクロスハッチングで示す）が存在する場合には、その面に限定して加工面方向を算出し、ステップＳ４〜ステップＳ６までの処理を行う。
【００３７】
そして工具角設定部１６は、砥石工具２のＮＧ範囲がワークＷに当たる場合の角度差（例えば３０°以内の範囲）において、研削長さの合計が最も短くなる工具方向（例えば（−１，１，０）の方向）を工具角に設定し、加工演算部１７は、その工具角にて加工シミュレーションを行い、第２の加工制御データを作成する。
【００３８】
そして、制御部１１は、ステップＳ７において、前記第２の加工制御データで設定した工具角では加工ができなかった未加工面が存在するかを判定し、未加工面が存在しない場合には、処理を終了する。
或いは、未加工面が有る場合には、再びステップＳ４に戻って処理を行う（未加工面が無くなるまでステップＳ４からステップＳ７を繰り返す）。
【００３９】
以上のように、本発明に係る実施の形態によれば、工具の摩耗し難い工具先端部位がワークに接するよう設定した１つの工具角により、ワークＷにおける出来るだけ広い面積の被加工面を研削加工することができ、残る未加工面についても、工具の摩耗し難い工具先端部位がワークに接するよう設定した別の工具角により加工することで、工具の摩耗を抑制しつつ、全ての被加工面を精度よく仕上げ加工することができる。
即ち、工具送り中に工具角を変更することなく、被加工面全体を精度よく加工することができる。
【００４０】
尚、前記実施の形態においては、砥石工具２の先端部２ａは、半球状としたが、より完全な球状に近いボールエンドの先端部２ａであってもよい。
また、砥石工具２の砥石をダイヤモンド砥石５にしたが、ダイヤモンド砥石５に限らず、他の材質により形成された砥石を用いた砥石工具にも適用することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１          工作機械
２          砥石工具
２ａ        工具先端
３          母材
４          ニッケル層
５          ダイヤモンド砥石
１０        仕上げ加工制御装置
１１        制御部
１２        工具データ取得部
１３        ワークデータ取得部
１４        加工面方向算出部
１５        角度差算出部
１６        工具角設定部
１７        加工演算部
Ｗ          ワーク
【図１】
2018112870.tif 000003
【図２】
2018112870.tif 000004
【図３】
2018112870.tif 000005
【図４】
2018112870.tif 000006
【図５】
2018112870.tif 000007
【図６】
2018112870.tif 000008
【図７】
2018112870.tif 000009
【図８】
2018112870.tif 000010
【図９】
2018112870.tif 000011
【図１０】
2018112870.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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