(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する加工方法において、
前記加工領域を形成する複数の領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線から前記加工領域の内側にオフセットさせた第１経路を生成し、
前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成し、
前記複数の第２経路について、前記開放部に近い交点を有する第２経路から、前記開放部から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、
選択した一の第２経路について、前記開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行かつ前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ、当該交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、
生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって前記加工領域を加工する加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の加工方法において、
選択した一の第２経路が第１経路と二つの交点を有するときは、
前記第１経路から一方の交点を経て第２経路に沿って工具を移動させた後、前記第２経路から他方の交点を経て第１経路に沿って工具を移動させて加工する加工方法。
【請求項３】
請求項１に記載の加工方法において、
複数の領域線が少なくとも二つの形状線を含む場合には、その少なくとも二つの形状線のうちいずれか少なくとも一つの形状線から所定厚さ以上の壁を予め残して第１経路を生成し、
予め残した壁を加工する第４経路を生成し、
生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返した後、最後に前記第４経路に沿って工具を移動させて加工する加工方法。
【請求項４】
請求項１に記載の加工方法において、
工具の移動を一時的に停止させる前に、第１経路または第２経路に沿ってピッチ幅で移動させて加工する際に生ずる加工残りと、加工領域内の未加工部位とに接触しない方向に向けて工具を逃がす加工方法。
【請求項５】
加工後に壁のない二つの開放部を互いに隣接しない辺に含めて加工領域を設定したワークを工具で加工する加工方法において、
前記加工領域は、二つの開放部を通して加工を行う第１加工領域と、予め残しておく壁を最後に加工する第３加工領域と、これらの第１加工領域および第３加工領域を除いた第２加工領域とに分け、
前記第１加工領域では、当該第１加工領域を形成する領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線からオフセットさせ、二つの開放部を通り、途中に合流点を有する第３経路を生成し、
前記第３加工領域では、二つの開放部の中から一方の形状線から所定厚さ以上の壁を予め残すための第４経路を生成し、
前記第２加工領域では、前記第４経路からオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成し、生成した複数の第２経路については前記第１加工領域に近い第２経路から、前記第１加工領域から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択したうえで、
一方側の開放部から前記第３経路に沿って合流点まで工具を移動させ、当該合流点に達した後は他方側の開放部から前記第３経路に沿って合流点まで工具を移動させ、
再び合流点に達した後は選択した一の第２経路について、開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行かつ前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ、当該交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返し、
最後に前記第４経路に沿って工具を移動させることによって前記加工領域を加工する加工方法。
【請求項６】
加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する加工装置において、
前記加工領域を形成する複数の領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線から前記加工領域の内側にオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成する経路生成部と、
前記複数の第２経路について前記開放部に近い第２経路から前記輪郭線に近い第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について前記開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行であって前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ第１経路との交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって前記加工領域を加工する加工実行部と、
を有する加工装置。
【請求項７】
加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工するための加工データを作成するデータ作成装置において、
前記加工領域を形成する複数の領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線から前記加工領域の内側にオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成する経路生成部と、
前記複数の第２経路について前記開放部に近い第２経路から前記輪郭線に近い第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について前記開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行であって前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ第１経路との交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって前記加工領域を加工するための加工データを出力するデータ出力部と、
を有するデータ作成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は加工方法、加工装置およびデータ作成装置に関し、柱状の加工残りによる工具破損を防止するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
突き加工による従来の加工方法としては、例えば特開平３−２７６６２６号公報に開示されている。当該公報に開示された技術では、荒加工したワークの形状に近似する滑らかな輪郭線を算出し、さらに工具の半径分だけ離れた中心形状線上の点を求めて突き加工を行うものである。この技術によれば、１回当たりの切削量が均一化されるため、無理のない工具送り速度で突き加工を行える。
【０００３】
ところで、上記加工方法を含めて従来の加工方法では、例えば図６３に示すワーク９５０に対して突き加工を行う場合には、経路９５２ａ，９５２ｂ，９５２ｃ，９５２ｄ，９５２ｅ，９５２ｆに沿って行うことになる。この経路９５２ａ，９５２ｂ，…，９５２ｆは、ほぼ平行な線分に沿って同一方向に工具９５４を移動させるスキャン方式の場合を示す。なお、図６３では分かりやすくするため、ワーク９５０を加工しない非加工領域を斜線（ハッチ）で示している。
そして、始点である位置Ｐ９０からアプローチし、終点である位置Ｐ９２からリトラクトする経路９５２ａについて、工具９５４を具体的に移動させた例を図６４に示す。この例では、位置Ｐ９４，Ｐ９６，Ｐ９８の各点で工具９５４を位置決めして突き加工を行うとともに、その後に逃げ動作を行う。そして、予め定められたピッチ幅を移動して、次の位置で同様の動作を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の加工方法によれば、工具径，ピッチ幅等によっては、図６３または図６５に示すような柱状の加工残り９５６が生じ得る。このような柱状の加工残り９５６は、図面左右方向に対して曲がりやすい。そのため、後に柱状の加工残り９５６を除去するときに、工具が柱状の加工残り９５６に当たると曲がってしまう。そして、曲がった柱状の加工残り９５６が元に戻ろうとするときに、高速で回転する工具が当たると刃が欠け、工具が破損する。このことは、経路の途中に鋭角状に曲がる部位がある場合、その部位で同様に柱状の加工残りが生じ得る。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、柱状の加工残りを発生させないようにして、工具破損を防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための第１の手段】
請求項１に記載の発明は、加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する加工方法において、前記加工領域を形成する複数の領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線から前記加工領域の内側にオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成し、前記複数の第２経路について、前記開放部に近い交点を有する第２経路から、前記開放部から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について、前記開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行かつ前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ、当該交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって前記加工領域を加工する。
ここで、領域線，形状線，輪郭線は、いずれも直線には限らず、曲線や円，弧等のような任意の線を含む。
【０００６】
請求項１に記載の発明によれば、第１経路はワークの非加工部位からオフセットされた経路である。また、加工領域の形状とともに設定され且つ加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて生成される複数の第２経路は工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状になって加工領域の全域をカバーし、各第２経路が第１経路および開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する経路である。当該複数の第２経路について、開放部に近い交点を有する第２経路から、当該開放部から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択する。こうして選択した一の第２経路について、開放部に近い端点であって形状線上の点または仮想線上の点→（第２経路）→第１経路との交点→（第１経路）の順に工具を移動させる。生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって加工領域を加工する。この場合、選択した一の第２経路から交点を経て第１経路に沿って工具を移動させて加工を行うと、形状線上の加工部位を最初に加工することになる。そのため、形状線上の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する場合には柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【０００７】
【課題を解決するための第２の手段】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加工方法において、選択した一の第２経路が第１経路と二つの交点を有するときは、前記第１経路から一方の交点を経て第２経路に沿って工具を移動させた後、前記第２経路から他方の交点を経て第１経路に沿って工具を移動させて加工する。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、結果として第１経路→一方の交点→第２経路→他方の交点→第１経路の順に沿って加工することになる。最初と最後に加工する第１経路はワークの非加工部位からオフセットされた経路である。そのため、形状線上の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りがより発生しにくくなるので、工具破損をより確実に防止することができる。
【０００９】
【課題を解決するための第３の手段】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の加工方法において、複数の領域線が少なくとも二つの形状線を含む場合には、その少なくとも二つの形状線のうちいずれか少なくとも一つの形状線から所定厚さ以上の壁を予め残して第１経路を生成し、予め残した壁を加工する第４経路を生成し、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返して加工した後、最後に前記第４経路に沿って工具を移動させて加工領域を加工する。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、少なくとも一つの線から所定厚さ以上の壁を予め残すように加工し、最後に予め残した壁を加工する。ここで、複数の領域線が少なくとも二つの形状線を含む場合において、第４経路を生成せずに、単に生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返して加工すると、形状線上の加工部位に向かって進み、その部位を最後に加工することがある。この加工では、柱状の加工残りが発生してしまう。そこで、工具が破損しない程度に所定厚さを有する壁を予め残すように、複数の第２経路について順番に選択した一の第２経路について、開放部に近い端点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ、第１経路との交点に達した後は開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させて加工を行うと、当該壁が未加工部位として残る。そして、最後に第４経路に沿って工具を移動させて予め残した壁を加工すると、柱状の加工残りは発生しない。したがって、工具破損を防止することができる。
【００１１】
【課題を解決するための第４の手段】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の加工方法において、工具の移動を一時的に停止させる前に、第１経路または第２経路に沿ってピッチ幅で移動させて加工する際に生ずる加工残りと、加工領域内の未加工部位とに接触しない方向に向けて工具を逃がす。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、加工残りと加工領域内の未加工部位とに接触しない方向に向けて工具を逃がす。加工の過程において、例えば第１交点や第２交点等のような位置で工具の移動を一時的に停止させることがある。この場合、加工しているときはワークから工具に対する力が加わっているが、その力は工具の移動を一時的に停止させると加わらなくなる。そのため、工具が振動してしまい、その振動によって本来加工しない部位を加工してしまう。そこで、工具の移動を一時的に停止させる前に、その工具を逃がす動作を行う。こうすると一時的に停止した際に工具は振動するが、逃げ動作によってワークから離れているので加工しない。したがって、加工精度を向上させることができる。
【００１３】
【課題を解決するための第５の手段】
請求項５に記載の発明は、加工後に壁のない二つの開放部を互いに隣接しない辺に含めて加工領域を設定したワークを工具で加工する加工方法において、前記加工領域は、二つの開放部を通して加工を行う第１加工領域と、予め残しておく壁を最後に加工する第３加工領域と、これらの第１加工領域および第３加工領域を除いた第２加工領域とに分け、前記第１加工領域では、当該第１加工領域を形成する領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線からオフセットさせ、二つの開放部を通り、途中に合流点を有する第３経路を生成し、前記第３加工領域では、二つの開放部の中から一方の形状線から所定厚さ以上の壁を予め残すための第４経路を生成し、前記第２加工領域では、前記第４経路からオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成し、生成した複数の第２経路については前記第１加工領域に近い第２経路から、前記第１加工領域から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択したうえで、一方側の開放部から前記第３経路に沿って合流点まで工具を移動させ、当該合流点に達した後は他方側の開放部から前記第３経路に沿って合流点まで工具を移動させ、再び合流点に達した後は選択した一の第２経路について、開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行かつ前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ、当該交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返し、最後に前記第４経路に沿って工具を移動させることによって前記加工領域を加工する。
【００１４】
請求項５に記載の発明によれば、第１経路はワークの非加工部位からオフセットされた経路である。また、加工領域の形状とともに設定され且つ加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて生成される複数の第２経路は工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状になって加工領域の全域をカバーし、各第２経路が第１経路および開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する経路である。これらの第１経路と第２経路とを生成し、第１経路と第２経路とが交差する第１交点を求める。そして、第２経路から第１交点を経て第１経路に沿って工具を移動させて加工を行うと、形状線上の加工部位を最初に加工することになる。そのため、形状線上の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００１５】
【課題を解決するための第６の手段】
請求項６に記載の発明は、加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する加工装置において、前記加工領域を形成する複数の領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線から前記加工領域の内側にオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成する経路生成部と、前記複数の第２経路について前記開放部に近い第２経路から前記輪郭線に近い第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について前記開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行かつ前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ第１経路との交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって前記加工領域を加工する加工実行部とを有する。
【００１６】
請求項６に記載の発明によれば、第１経路はワークの非加工部位からオフセットされた経路である。また、加工領域の形状とともに設定され且つ加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて生成される複数の第２経路は工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状になって加工領域の全域をカバーし、各第２経路が第１経路および開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する経路である。これらの第１経路と第２経路とを経路生成部が生成する。そして、加工実行部が複数の第２経路について開放部に近い交点を有する第２経路から当該開放部から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について開放部に近い端点であって形状線上の点または仮想線上の点→（第２経路）→第１経路との交点→（第１経路）の順に工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって加工領域を加工する。こうすると、形状線上の加工部位を最初に加工することになる。そのため、形状線上の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する場合には柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００１７】
【課題を解決するための第７の手段】
請求項７に記載の発明は、加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工するための加工データを作成するデータ作成装置において、前記加工領域を形成する複数の領域線のうちワークの形状を形成する形状線を除いた輪郭線から前記加工領域の内側にオフセットさせた第１経路を生成し、前記加工領域の形状とともに設定され且つ前記加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて前記第１経路および前記開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する第２経路を複数、工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状に前記加工領域の全域をカバーするように生成する経路生成部と、前記複数の第２経路について前記開放部に近い第２経路から前記輪郭線に近い第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について前記開放部に近い端点であって前記形状線上の点または前記輪郭線とほぼ平行かつ前記形状線の頂点を通る仮想線上の点から第１経路との交点まで当該第２経路に沿って工具を移動させ第１経路との交点に達した後は前記開放部に向かって当該第１経路に沿って工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって前記加工領域を加工するための加工データを出力するデータ出力部とを有する。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、第１経路はワークの非加工部位からオフセットされた経路である。また、加工領域の形状とともに設定され且つ加工領域を通る線分の中から特定する一つの線分を特定線とし、当該特定線とほぼ平行であって当該特定線に基づいて生成される複数の第２経路は工具径のほぼ５〜９５％のピッチ幅で互いにほぼ平行状になって加工領域の全域をカバーし、各第２経路が第１経路および開放部に含まれる線分のうちで一方または双方との交点を少なくとも一点以上有する経路である。これらの第１経路と第２経路とを経路生成部が生成する。そして、データ出力部が複数の第２経路について開放部に近い交点を有する第２経路から当該開放部から最も離れた第２経路に向かって順番に一の第２経路を選択してゆき、選択した一の第２経路について開放部に近い端点であって形状線上の点または仮想線上の点→（第２経路）→第１経路との交点→（第１経路）の順に工具を移動させ、生成した全ての第２経路を選択し終えるまで繰り返すことによって加工領域を加工するための加工データを出力する。こうして得られた加工データに基づいて加工機械で加工を行うと、形状線上の加工部位を最初に加工することになる。そのため、形状線上の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、加工後に壁のない開放部を有する加工領域を設定したワークを工具で加工する場合には柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、説明を簡単にするために、加工の態様を突き加工（切削加工の一つ）とする。また、各実施の形態では、いずれもアップカットで突き加工を行う場合を示す。したがって、ダウンカットで突き加工を行う場合には、アップカットの場合と逆方向の経路で工具を移動させることになる。
〔実施の形態１〕
まず、実施の形態１は、２つの辺（面）で開放部が連続する場合に本発明を適用したものである。実施の形態１は、図１〜図６を参照しながら説明する。ここで、図１には、ワークと加工領域とを示す。図２には、特定線と基準線との関係を示す。図３にはオフセット線を、図４には基準線を、図５には経路を、図６には加工の位置をそれぞれ示す。これらの図はいずれも平面図で示し、同一の要素には同一の符号を付している。
【００２０】
まず、図１には、ワークの形状を形状線１０で示す。この形状線１０は長方形状からなり、４つの線分１２，１８，２６，２８によって構成されている。また、加工領域の形状を領域線１４で示す。この領域線１４は五角形状からなり、５つの線分１６，２０，２２，２４，３０によって構成されている。これらのうち、線分２０は線分１８と同一線上にある。同様に、線分２２は線分２６と同一線上にある。そのため、加工後における線分２０，２２の部位は壁となるのではなく、何もない開放部となる。したがって、線分１６，３０，２４は加工領域を形成する領域線１４のうちワークの形状を形成する形状線１０を除いた線分に相当し、以下「輪郭線」と呼ぶ。当該輪郭線で示す部位は、加工後に壁となる。
また、加工の経路を生成する際に基準となる基準線３２，３４，３６を図２に示す。基準線３２は、線分２２（線分２６）を特定線としてほぼ平行状に、加工領域の内側にオフセットさせた線である。同様に、基準線３６は線分２０（あるいは線分１８）を、基準線３４は線分２４をそれぞれ特定線としてほぼ平行状に、加工領域の内側にオフセットさせた線である。経路は基準線３２，３４，３６のうち、いずれかの基準線を基準に生成する。なお、任意の線分を特定線としてほぼ平行状に、加工領域の内側にオフセットさせた基準線を基準に生成してもよい。任意の線分を特定線としてもよいという点は、後述する実施の形態２〜実施の形態５においても同様である。
【００２１】
上記基準線を基準に加工経路を生成する方法を、図３〜図６を参照しながら説明する。これらの図では分かりやすくするために、未加工領域を斜線（ハッチ）で示し、壁のない開放部を破線で示す。以下、ワーク１００の形状を図１に示す形状線１０とし、基準線３２を基準に経路を生成する場合について説明する。
図３に示すオフセット線１０４は、輪郭線１０２（すなわち線分１６，３０，２４に相当する線）に基づいて加工領域の内側にオフセットさせた線である。輪郭線１０２は、ワーク１００の非加工部位の輪郭を示す。また、図４に示す基準線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄはそれぞれ上記基準線３２に相当し、図２に示す線分２２を特定線としてほぼ平行状に、領域線１４（図１参照）とオフセット線１０４とで囲まれる領域の内側に向けて順番にオフセットさせている。すなわち、基準線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄは、この順番で開放部（図面下側）から内側（図面上側）に向けてオフセットさせた線である。これらの基準線の相互間は、ピッチＬ２の間隔がある。このピッチＬ２の間隔は任意に設定できるが、一般には工具直径のほぼ５〜９５％が適切（最適値は２０％，８０％）である。
ここで、オフセット線１０４は第１経路または第２経路に相当し、基準線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄはいずれも第２経路に相当する。
【００２２】
そして、上記基準線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄとオフセット線１０４とに基づいて、図５に示すような経路１０８ａ，１０８ｂ，…，１０８ｅが生成される。図５に示す経路１０８ａは、図４に示す基準線１０６ａに沿ってオフセット線１０４と交差する交点に向けて進み、その交点からオフセット線１０４に沿って進む。すなわち、ワーク１００の開放部（図面右側）から内側（図面左側）に向けて基準線１０６ａに沿って進み、基準線１０６ａがオフセット線１０４と交差する交点からはオフセット線１０４に乗り換えて開放部（図面下側）に向けて矢印で示すように進む。経路１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄについても同様である。なお、経路１０８ｅについてはオフセット線１０４に沿って矢印で示すように進む。
こうして生成された経路１０８ａ，１０８ｂ，…，１０８ｅに沿って工具を移動させ、突き加工を行う位置を図６に示す。すなわち、図６における「●」で示す位置である。経路１０８ａの場合には、加工位置Ｐ１０，Ｐ１２，Ｐ１４，…，Ｐ１ｙ，Ｐ１ｚの順番で突き加工を行う。他の経路１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ，１０８ｅについても同様である。ここで、加工位置Ｐ１ｙは、基準線１０６ａとオフセット線１０４とが交差する交点に相当する。これらの加工位置の相互間は、ピッチＬ４の間隔がある。このピッチＬ４の間隔はほぼ一定であり任意に設定できるが、一般には工具直径のほぼ５〜９５％が適切（最適値は２０％，８０％）である。
【００２３】
上記実施の形態１によれば、図３に示すオフセット線１０４（第１経路）は、輪郭線１０２（ワーク１００の非加工部位）からオフセットして生成した。また、図５に示す経路１０８ａ，１０８ｂ，…，１０８ｅ（第２経路）は、特定線（例えば線分２２）に基づいて、領域線１４とオフセット線１０４とで囲まれる領域の内側にオフセットして生成した。そして、図８に示すように、経路１０８ａ（第２経路）から加工位置Ｐ１ｙ（第１交点）を経てオフセット線１０４（第１経路）に沿って工具を移動させて加工を行うと、ワーク１００の外側（形状線１０上）の加工部位を最初に加工することになる。他の経路についても同様である。そのため、ワーク１００の外側の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００２４】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２は、実施の形態１と同一のワークを用いて、特定線を代えて突き加工する場合に本発明を適用したものである。実施の形態２は、図７〜図９を参照しながら説明する。ここで、図７には基準線を、図８には経路を、図９には、加工の位置をそれぞれ示す。これらの図では分かりやすくするために、未加工領域を斜線（ハッチ）で示し、壁のない開放部を破線で示す。なお、基準となる特定線は、図２に示す線分２０とする。また、図１から図３と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。さらに、オフセット線１０４を生成するまでの過程は実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００２５】
線分２０を特定線としてほぼ平行状に、領域線１４（図２参照）とオフセット線１０４とで囲まれる領域の内側にオフセットさせると、図７に示す基準線１１０ａ，１１０ｂ，…，１１０ｘ，１１０ｙとなる。これらの基準線の相互間は、実施の形態１と同様にピッチＬ２の間隔がある。
そして、上記基準線１１０ａ，１１０ｂ，…，１１０ｘ，１１０ｙとオフセット線１０４とに基づいて、図８に示すような経路１１２ａ，１１２ｂ，…，１１２ｘ，１１２ｙ，１１２ｚが生成される。図８に示す経路１１２ａは、図７に示す基準線１１０ａに沿ってオフセット線１０４と交差する交点に向けて進み、その交点からオフセット線１０４に沿って進む。すなわち、ワーク１００の開放部（図面下側）から内側（図面上側）に向けて基準線１１０ａに沿って進み、基準線１１０ａがオフセット線１０４と交差する交点からはオフセット線１０４に乗り換えて開放部（図面右側）に向けて矢印で示すように進む。経路１１２ｂ，１１２ｃ，…，１１２ｘについても同様である。なお、経路１１２ｙについては、基準線１１０ｙとオフセット線１０４との交点が２つある。そのため、最初にオフセット線１０４に沿って進み、最初の交点で経路１１２ｙに乗り換えて進み、さらに２つ目の交点でオフセット線１０４に沿って進む。また、経路１１２ｚはオフセット線１０４に沿って矢印で示すように進む。
【００２６】
こうして生成された経路１１２ａ，１１２ｂ，…，１１２ｘ，１１２ｙ，１１２ｚに沿って工具を移動させ、突き加工を行う位置を図９に示す。すなわち、図９における「●」で示す位置である。経路１１２ａの場合には、加工位置Ｐ２０，Ｐ２２，…，Ｐ２ｙ，Ｐ２ｚの順番で突き加工を行う。他の経路１１２ｂ，…，１１２ｙ，１１２ｚについても同様である。ここで、加工位置Ｐ２ｘは、基準線１１０ａとオフセット線１０４とが交差する交点に相当する。これらの加工位置の相互間は、実施の形態１と同様にピッチＬ４の間隔がある。
【００２７】
上記実施の形態２によれば、実施の形態１と同様に、図９に示す経路１１２ａ（第２経路）から加工位置Ｐ２ｘ（第１交点）を経てオフセット線１０４（第１経路）に沿って工具を移動させて加工を行うと、ワーク１００の外側（形状線１０上）の加工部位を最初に加工することになる。他の経路についても同様である。そのため、ワーク１００の外側の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００２８】
〔実施の形態３〕
次に、実施の形態３は、１つの辺（面）にのみ開放部がある場合に本発明を適用したものである。実施の形態３は、図１０〜図１５を参照しながら説明する。ここで、図１０には、ワークと加工領域とを示す。図１１には、特定線と基準線との関係を示す。図１２にはオフセット線を、図１３には基準線を、図１４には経路を、図１５には加工の位置をそれぞれ示す。これらの図はいずれも平面図で示し、同一の要素には同一の符号を付している。また、図１と同一の要素についても同一の符号を付し、当該要素の説明を省略する。
【００２９】
まず、図１０には、加工領域の形状を領域線４０で示す。この領域線４０は五角形状からなり、５つの線分４２，４４，４６，４８，５０によって構成されている。これらのうち、線分４６は線分２６と同一線上にある。そのため、加工後における線分４６の部位は壁となるのではなく、何もない開放部となる。したがって、線分４８，５０，４２，４４は加工領域を形成する領域線４０のうちワークの形状を形成する形状線１０を除いた線分に相当し、以下「輪郭線」と呼ぶ。当該輪郭線で示す部位は、加工後に壁となる。
また、加工の経路を生成する際に基準となる基準線５２を図１１に示す。基準線５２は、線分４６（線分２６）を特定線としてほぼ平行状に、加工領域の内側にオフセットさせた線である。
【００３０】
上記基準線を基準に加工経路を生成する方法を、図１２〜図１５を参照しながら説明する。これらの図では分かりやすくするために、未加工領域を斜線（ハッチ）で示し、壁のない開放部を破線で示す。以下、ワーク２００の形状を図１に示す形状線１０とし、図１１に示す基準線５２を基準に経路を生成する場合について説明する。
図１２に示すオフセット線２０４は、輪郭線２０２（すなわち線分４８，５０，４２，４４に相当する線）に基づいて加工領域の内側にオフセットさせた線である。輪郭線２０２は、ワーク２００の非加工部位の輪郭を示す。また、図１３に示す基準線２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ，２０６ｄ，２０６ｅはそれぞれ上記基準線５２に相当し、線分４６を特定線としてほぼ平行状に、領域線４０（図１１参照）とオフセット線２０４とで囲まれる領域の内側に向けて順番にオフセットさせている。すなわち、基準線２０６ａ，２０６ｂ，…，２０６ｅは、この順番で開放部（図面下側）から内側（図面上側）に向けてオフセットさせた線である。これらの基準線の相互間は、実施の形態１と同様にピッチＬ２の間隔がある。ここで、オフセット線２０４は第１経路または第２経路に相当し、基準線２０６ａ，２０６ｂ，…，２０６ｅはいずれも第２経路に相当する。
【００３１】
そして、上記基準線２０６ａ，２０６ｂ，…，２０６ｅとオフセット線２０４とに基づいて、図１４に示すような経路２０８ａ，２０８ｂ，…，２０８ｆが生成される。図１４に示す経路２０８ａは、図１３に示す基準線２０６ａに沿ってオフセット線２０４と交差する交点に向けて進み、その交点からオフセット線２０４に沿って進む。すなわち、ワーク２００の開放部（図面右側）から内側（図面左側）に向けて基準線２０６ａに沿って進み、基準線２０６ａがオフセット線２０４と交差する交点からはオフセット線２０４に乗り換えて開放部（図面下側）に向けて矢印で示すように進む。経路２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄ，２０８ｅについても同様である。なお、経路２０８ｆについてはオフセット線２０４に沿って矢印で示すように進む。
こうして生成された経路２０８ａ，２０８ｂ，…，２０８ｆの順番に沿って工具を移動させ、突き加工を行う位置を図１５に示す。すなわち、図１５における「●」で示す位置である。経路２０８ａの場合には、加工位置Ｐ３０，Ｐ３２，Ｐ３４，…，Ｐ３ｙ，Ｐ３ｚの順番で突き加工を行う。他の経路２０８ｂ，２０８ｃ，２０８ｄ，２０８ｅについても同様である。ここで、加工位置Ｐ３ｙは、基準線２０６ａとオフセット線２０４とが交差する交点に相当する。これらの加工位置の相互間は、実施の形態１と同様にピッチＬ４の間隔がある。
【００３２】
上記実施の形態３によれば、結果としてオフセット線２０４（第１経路）→加工位置Ｐ３２（第２交点）→経路２０８ａ（第２経路）→加工位置Ｐ３ｙ（第１交点）→オフセット線２０４の順に沿って加工することになる（図１３，図１５参照）。他の経路についても同様である。この場合、最初と最後に加工するオフセット線２０４はワーク２００の非加工部位からオフセットして生成した。そのため、ワーク２００の外側（形状線１０上）の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りがより発生しにくくなるので、工具破損をより確実に防止することができる。
【００３３】
〔実施の形態４〕
次に、実施の形態４は、３つの辺（面）で開放部が連続する場合に本発明を適用したものである。実施の形態４は、図１６〜図２２を参照しながら説明する。ここで、図１６には、ワークと加工領域とを示す。図１７には、特定線と基準線との関係を示す。図１８，図１９にはオフセット線を、図１９には基準線を、図２１には経路を、図２２には加工の位置をそれぞれ示す。これらの図はいずれも平面図で示し、同一の要素には同一の符号を付している。
【００３４】
まず、図１６には、ワークの形状を形状線６０で示す。この形状線６０は７つの線分６２，６８，７０，７８，８０，８２，８６によって構成されている。また、加工領域の形状を領域線６４で示す。この領域線６４は五角形状からなり、５つの線分６６，７２，７４，７６，８４によって構成されている。これらのうち、線分７２は線分７０と同一線上にある。同様に、線分７４は線分７８と、線分７６は線分８０とそれぞれ同一線上にある。そのため、加工後における線分７２，７４，７６の部位は壁となるのではなく、何もない開放部となる。したがって、線分６６，８４は、加工領域を形成する領域線６４のうちワークの形状を形成する形状線６０を除いた線分に相当し、以下「輪郭線」と呼ぶ。当該輪郭線で示す部位は、加工後に壁となる。
また、加工の経路を生成する際に基準となる基準線９０を図１７に示す。基準線９０は、線分７４（線分７８）を特定線としてほぼ平行状に、加工領域の内側にオフセットさせた線である。
【００３５】
上記基準線を基準に加工経路を生成する方法を、図１８〜図２２を参照しながら説明する。これらの図では分かりやすくするために、未加工領域を斜線（ハッチ）で示す。以下、ワーク３００の形状を図１６に示す形状線６０とし、図１７に示す基準線９０を基準に経路を生成する場合について説明する。
３つの辺（面）で開放部が連続するワーク３００について、上記実施の形態１〜実施の形態３と同様に経路を生成して突き加工を行うと、ワーク３００の外側（形状線６０上）の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがある。この場合には、柱状の加工残りが発生してしまう。そのため、いずれかの開放部において壁となるような部位を予め残しておく。こうすると、実施の形態３とほぼ同じ状態になる。そして、その後に壁を加工することにより、柱状の加工残りを発生させることなく加工を終えることができる。
以下、この方法を実現するための手順について説明する。開放部となるのは、図１７の例では線分７２，７４，７６の部位である。ここでは、線分７２の部位に沿って壁８８を残す場合について説明する。
【００３６】
まず、図１７に示す線分７２に沿って厚さＬ６の壁が残るように、壁の中心線３０６を生成する。壁の厚さＬ６は、工具直径のほぼ２０〜１００％であることが多い。ただし図１９に示すように、上記壁８８に相当する壁３０８を残すように加工するため、その壁３０８の端面（加工部位）は波状になる。この波状部位を「カスプ」と呼び、波状部位における頂点と底部との高さを「カスプ高さ」と呼ぶ。カスプ高さＨは、図２０に示す幾何学図形から、次式によって簡単に求めることができる。ここで、工具半径をＲとし、ピッチ幅をＭとする。
【００３７】
【数１】
Ｈ＝Ｒ−｛Ｒ２−（Ｍ／２）２｝１／２
【００３８】
壁３０８を全て加工するには、壁３０８の厚さＬ６にカスプ高さＨを含む必要がある。そのため、厚さＬ６は、工具直径のほぼ２０％から（工具直径−カスプ高さＨ）にする必要がある。このとき、残される壁３０８によってできるであろう境界線３０４は図１８に示すようになる。このときオフセット線は、輪郭線３０２（すなわち線分１６，３０，２４に相当する線）と、上記境界線３０４とに基づいて生成する必要がある。この条件の下において、輪郭線３０２に基づいて生成したオフセット線３１０と、境界線３０４に基づいて生成したオフセット線３１６とを図２１に示す。そして、輪郭線３０２とオフセット線３１０との間の部位は最後に加工するため、オフセット線３１６における線分３１２と、中心線３０６における線分３１８とをトリム（切除）する。同様に、境界線３０４とオフセット線３１６との間の部位も最後に加工するため、オフセット線３１０における線分３１４をトリムする。
【００３９】
オフセット線３１０とオフセット線３１６とが交差する交点をＰａとすると、この場合の基準オフセット線はオフセット線３１０から交点Ｐａを経てオフセット線３１６に接続される線となる。したがって、基準線は、上記基準オフセット線と、領域線６４（図１７参照）とで囲まれる領域の内側に向けて順番にオフセットさせて生成する。こうして生成した基準線３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｃ，３２０ｄ，３２０ｅを図２２に示す。この基準線３２０ａ，３２０ｂ，…，３２０ｅは、それぞれ上記基準線９０に相当する。すなわち、基準線３２０ａ，３２０ｂ，…，３２０ｅは、この順番で開放部（図面下側）から内側（図面上側）に向けて順番にオフセットさせた線である。これらの基準線の相互間は、実施の形態１と同様にピッチＬ２の間隔がある。
ここで、基準オフセット線は第１経路または第２経路に相当し、基準線３２０ａ，３２０ｂ，…，３２０ｅはいずれも第２経路に相当する。
【００４０】
そして、上記基準線３２０ａ，３２０ｂ，…，３２０ｅと基準オフセット線とに基づいて、図２３に示すような経路３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃ，３２２ｄ，３２２ｅ，３２２ｆが生成される。また、その後に壁３０８を加工するための経路３２２ｇ，３２２ｈが生成される。図２３に示す経路３２２ａは、図２２に示す基準線３２０ａに沿って基準オフセット線（オフセット線３１６）と交差する交点に向けて進み、その交点からオフセット線３１６に沿って進む。すなわち、ワーク３００の開放部（図面左側）から内側（図面右側）に向けて基準線３２０ａに沿って進み、基準線３２０ａがオフセット線３１６と交差する交点からはオフセット線３１６に乗り換えて開放部（図面下側）に向けて矢印で示すように進む。経路３２２ｂ，３２２ｃについても同様である。
なお、経路３２２ｄ，３２２ｅについては、基準線３２０ｄ，３２０ｅと基準オフセット線との交点が２つある。そのため、最初にオフセット線３１０に沿って進み、最初の交点で経路３２２ｄ，３２２ｅに乗り換えて進み、さらに２つ目の交点でオフセット線３１６に沿って進む。また、経路３２２ｅについては基準オフセット線に沿って矢印で示すように進む。さらに、経路３２２ｇは中心線３０６に沿って、経路３２２ｈはオフセット線３１６に沿ってそれぞれ矢印で示すように進む。経路３２２ｈを生成したのは、柱状の加工残りを防止するとともに、輪郭線３０２を綺麗に仕上げるためである。
【００４１】
こうして生成された経路３２２ａ，３２２ｂ，…，３２２ｈの順番に沿って工具を移動させ、突き加工を行う位置を図２４に示す。すなわち、図２４における「●」で示される位置である。経路３２２ａの場合には、加工位置Ｐ４０，Ｐ４２，Ｐ４４，…，Ｐ４ｙ，Ｐ４ｚの順番で突き加工を行う。他の経路３２２ｂ，３２２ｃ，３２２ｄ，３２２ｅや、壁３０８を加工するための経路３２２ｇ，３２２ｈについても同様である。ここで、加工位置Ｐ４ｘは、基準線３２０ａとオフセット線３１６とが交差する交点に相当する。これらの加工位置の相互間は、実施の形態１と同様にピッチＬ４の間隔がある。
【００４２】
上記実施の形態４によれば、図１７に示す線分７２（少なくとも一つの線）から所定厚さ以上の厚さＬ６の壁３０８（図２３参照）を予め残すように加工し、その後に予め残した壁３０８を加工する。ここで、図２４に示す経路３２２ａ（第２経路）から加工位置Ｐ４ｘ（第１交点）を経てオフセット線３１６（第１経路）に沿って工具を移動させて加工を行うと、ワーク３００の外側（形状線６０上）の加工部位を最初に加工することになり、壁３０８が未加工部位として残る。他の経路３２２ｂ，…，３２２ｅについても同様である。そして、経路３２２ｇ，３２２ｈ（第４経路）に沿って工具を移動させて予め残した壁３０８を加工すると、柱状の加工残りは発生しない。したがって、工具破損を防止することができる。
【００４３】
〔実施の形態５〕
次に、実施の形態５は、互いに隣接しない２つの辺（面）の間を通して加工する場合に本発明を適用したものである。実施の形態５は、図２５〜図２７を参照しながら説明する。ここで、図２５には、ワーク、加工領域、オフセット線等を示す。図２６には経路を、図２７には加工の位置をそれぞれ示す。これらの図はいずれも平面図で示し、同一の要素には同一の符号を付している。
【００４４】
まず、図２５に示すワーク４００は、ほぼ台形の形状をなしている。この例における加工領域は、輪郭線４０２，４０８と、線分４０６，４１４とで囲まれた領域である。すなわち、上辺側に厚さＬ８の非加工部位と下辺側に厚さＬ１０の非加工部位とを残し、左辺の線分４１４と右辺の線分４０６とは開放部となる。なお、これらの非加工部位を斜線で示す。
上記ワーク４００において、輪郭線４０２からオフセットさせ、線分４１４から線分４０６に通して加工するためのオフセット線４０４（第３経路に相当する）を生成する。この場合、開放部に加工残しが発生するのを防止するために、オフセット線４０４の端点から中心部に向かって合流点まで加工する必要がある。その合流点は、例えばオフセット線４０４の右側端点から距離Ｌ１２によって指定する。この距離Ｌ１２の長さは、０からオフセット線４０４の長さまでの間で、任意に設定することができる。そして、オフセット線４０４に沿って加工すると、輪郭線４０２と、境界線４１６、線分４０６，４１４で囲まれた領域（第１加工領域に相当する）が加工されることになる。先に開放部の相互間を通して加工するのは、残し壁の剛性を高めるとともに、加工精度を高めるためである。
【００４５】
また、実施の形態４と同様に予め壁を残しておくため、壁の中心線４１２を生成する。この壁の厚さは線分４１４と境界線４１０との距離であり、実施の形態４と同様である。したがって、２番目に加工する領域（第２加工領域に相当する）は、境界線４１０，４１６、輪郭線４０８、線分４０６で囲まれた領域である。この領域は、例えば輪郭線４０８を特定線として基準線を生成する。
そして、上記基準線、オフセット線４０４、中心線４１２に基づいて経路を生成すると、図２６に示すような経路４１８ａ，４１８ｂ，４１８ｃ，４１８ｄ，４１８ｅ，４１８ｆ，４１８ｇになる。この経路４１８ａはオフセット線４０４に沿って図面左側から加工し、経路４１８ｂはオフセット線４０４に沿って図面右側から加工する。経路４１８ｃ，４１８ｄ，４１８ｅ（第２経路に相当する）は開放部から残し壁に向かって輪郭線４０８をほぼ平行状に図面左側に向かって進み、その後は境界線４１０とほぼ平行状に図面上側に向かって進む。経路４１８ｆ，４１８ｇ（第４経路に相当する）は残した壁を加工するための経路（第３加工領域に相当する）であり、実施の形態４と同様である。これらの経路４１８ａ，４１８ｂ，…，４１８ｇの順番に突き加工を行う位置を図２７に示す。なお、各経路上の加工順等は実施の形態４と同様であるので、説明を省略する。
【００４６】
上記実施の形態５によれば、互いに隣接しない２つの辺の間を通して加工する場合において、図２８に示す線分４１４（少なくとも一つの線）から所定厚さ以上の壁を予め残すように加工し、その後に予め残した壁を加工する。ワーク４００の外側（線分４０６，４１４上）の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００４７】
なお、先に開放部の相互間を通して加工する態様に代えて、非加工部位と合わせて「コ」字状になるような壁を予め残す態様としてもよい。上記ワーク４００の場合では、線分４１４からオフセットさせた残し壁の中心線４２２を生成すると、この残し壁の境界は境界線４２０のようになる。そのため、先に加工する領域は、輪郭線４０２，４０８、線分４０６、境界線４２０で囲まれた領域である。この領域は実施の形態３における領域線４０（図１０参照）とほぼ同様の態様であるので、実施の形態３と同様の加工を行えばよい。そして、その後に予め残した壁を加工すれば、隣接しない開放部の相互間を通す加工が実現される。この加工の一例となる経路を図２９に示す。先に加工する領域は経路４２４ａ，４２４ｂ，４２４ｃ，４２４ｄ，４２４ｅ，４２４ｆ，４２４ｇ，４２４ｈで加工され、残し壁は経路４２４ｉ，４２４ｊで加工される。経路４２４ｉでは、アプローチしてから突き加工するため、「Ｌ」字状に移動することになる。この加工態様であっても、ワーク４００の外側（線分４０６上）の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００４８】
〔実施の形態６〕
次に、実施の形態６は実施の形態１〜５に適用可能な応用例であって、工具を適切に逃がすことによって加工精度を向上させる方法について説明する。実施の形態６は図３０〜図３６を参照しながら説明する。ここで、図３０には加工中の、図３１には停止したときのそれぞれの工具の状態を示す。図３２には、工具の逃げ動作を示す。図３３〜図３６には、それぞれの加工位置における工具の逃げ方向を示す。これらの図において、同一の要素には同一の符号を付している。
【００４９】
まず図３０において、ワーク９２に対して工具９４で突き加工を行うには、その工具９４を矢印Ｄ２方向に移動させる必要がある。このとき、工具９４はワーク９２から矢印Ｄ２と逆方向の抗力を受ける。その抗力と工具９４を押さえ付ける力とによって、工具９４は実線で図示するようにワーク９２の外側に向けて微かながら曲がる（しなる）。そして、所定の深さを加工し終えると、リトラクト等のために工具９４を一時的に停止させる。この停止によって工具９４はワーク９２からの抗力を受けなくなる。そのため、工具９４は二点鎖線で図示するように、曲がっていた状態から元の直線状態に戻ろうとして反対方向に曲がる。さらには、ワーク９２の外側と内側とに交互に繰り返し曲がって、結果的に図３１に示すように振動状態になる。この際、工具９４がワーク９２の壁面９２ａに接触することもあり、工具破損を起こしたり、加工精度が低下する。
そこで、所定の深さを加工し終える直前に、壁面９２ａから工具９４を逃がすようにする。この一例を図３２に示す。すなわち、工具９４を矢印Ｄ４に沿って移動させて突き加工を行う。こうすると、工具９４はワーク９２からほぼ一定の抗力を受けるので、上記振動が生じない。したがって、振動によって工具９４が壁面９２ａに接触することもないので、加工精度を向上させることができる。では、工具９４を逃がすための具体的な方向について、以下に説明する。
【００５０】
図３３〜図３６に示す例は、ほぼ「く」字状に角度φで折れ曲がっている輪郭線Ｌａに沿って、切込幅Ｐｔの切り込み幅がある未加工部位を加工してゆくものである。未加工部位の境界を境界線Ｌｃで示す。また、輪郭線Ｌａに対してオフセットされたオフセット線Ｌｂを一点鎖線で示す。工具中心は当該オフセット線Ｌｂ上に沿ってピッチ幅Ｍごとに移動し、加工することになる。
なお、工具半径をＲとし、カスプ高さをＨとする。また、非加工部位と未加工部位とを合わせて斜線で示す。
【００５１】
まず、オフセット線Ｌｂ上の直線部で加工する一般的な場合についての例を、図３３に示す。この例では、オフセット線Ｌｂ上の直線部に工具の中心位置Ｃ２を配置する。このとき、工具外形と輪郭線Ｌａとの接点が位置Ｐｂ２となり、工具外形とカスプとの接点が位置Ｐｃ２となり、工具外形と境界線Ｌｃとの接点が位置Ｐｄ２となる。また、工具中心から位置Ｐｂ２に向かう線分（工具半径Ｒ）と、工具中心から位置Ｐｃ２に向かう線分（工具半径Ｒ）とのなす角を角度θ２とする。さらに、オフセット線Ｌｂ上の移動方向と、工具中心から位置Ｐｄ２に向かう線分とのなす角を角度ψ２とする。角度θ２と角度ψ２とは、次式によってそれぞれ求めることができる。
【００５２】
【数２】
θｎ＝ＳＩＮ−１｛（Ｒ−Ｈ）／Ｒ｝
ψｎ＝ＣＯＳ−１｛（Ｐｔ−Ｒ）／Ｒ｝＋α
ただし、ｎ＝２，４，６，８，…である。また、角度αは角度ψｖに基づいて次式に従う。
（ａ）ψｖ＝１８０°ならば、α＝０°
（ｂ）０＜ψｖ＜１８０°ならば、α＝１８０°−ψｖ
（ｃ）１８０°＜ψｖ＜３６０°ならば、α＝ψｖ−１８０°
【００５３】
ここで、角度ψｖは次にようにして求める。すなわち、まず現在の中心位置Ｃｖを基準として、前回突き加工した中心位置Ｃｐに向かうベクトルＶｐと、次回突き加工する中心位置Ｃｎに向かうベクトルＶｎとを求める。そして、二つのベクトルＶｐ，Ｖｎのなす角度が角度ψｖである。なお、中心位置Ｃ２の場合はψｖ＝１８０°であるので、α＝０°となる。このことは、後述する中心位置Ｃ４，Ｃ８においても同様である。一方、後述する中心位置Ｃ６の場合は０＜ψｖ＜１８０°であるので、α＝１８０°−ψｖとなる。
こうして求められた角度θ２と角度ψ２とが次式の条件を満たせば、角度θ２と角度ψ２との間における角度の方向に工具を逃がすことができる。図３３に示す例では、工具を逃がすことが可能である。一方、次式の条件を満たさない場合には、カスプまたは境界線Ｌｃで示す未加工部位と接触するため、工具を逃がすことができない。
【００５４】
【数３】
θ２＋ψ２≦９０°
【００５５】
次に、工具の外形が境界線Ｌｃの折れ曲がっている部位を加工する場合についての例を、図３４に示す。この例では、オフセット線Ｌｂ上の直線部に工具の中心位置Ｃ４を配置する。このとき、工具外形と輪郭線Ｌａとの接点が位置Ｐｂ４となり、工具外形とカスプとの接点が位置Ｐｃ４となり、工具外形と境界線Ｌｃとの接点が位置Ｐｄ４となる。また、工具中心から位置Ｐｂ４に向かう線分と、工具中心から位置Ｐｃ４に向かう線分とのなす角は上述した角度θ２になる。さらに、オフセット線Ｌｂ上の移動方向と、工具中心から位置Ｐｄ２に向かう線分とのなす角を角度ψ４とする。
こうして求められた角度ψ４と上記角度θ２が、ψ２をψ４に置き換えた〔数３〕に示す条件を満たせば、角度θ２と角度ψ４との間における角度の方向に工具を逃がすことができる。図３４に示す例も工具を逃がすことが可能である。
【００５６】
次に、オフセット線Ｌｂ上の屈曲部で加工する場合についての例を、図３５に示す。この例では、オフセット線Ｌｂ上の屈曲点に工具の中心位置Ｃ６を配置する。このとき、工具外形と輪郭線Ｌａとの接点が位置Ｐｂ６となり、工具外形とカスプとの接点が位置Ｐｃ６となり、工具外形と境界線Ｌｃとの接点が位置Ｐｄ６となる。また、工具中心から位置Ｐｂ６に向かう線分と、工具中心から位置Ｐｃ６に向かう線分とのなす角は上述した角度θ２になる。さらに、オフセット線Ｌｂ上の移動方向と、工具中心から位置Ｐｄ６に向かう線分とのなす角を角度ψ６とする。
こうして求められた角度ψ６と上記角度θ２が、ψ２をψ６に置き換えた〔数３〕に示す条件を満たせば、角度θ２と角度ψ６との間における角度の方向に工具を逃がすことができる。しかし、図から明らかにψ６＞９０°であるので、当該条件を満たさない。したがって、図３５に示す例では工具を逃がすことができないので、加工方向と逆方向に逃がす必要がある。
【００５７】
次に、上記屈曲点を通過した後にオフセット線Ｌｂ上で加工する場合についての例を、図３６に示す。この例では、オフセット線Ｌｂ上の直線部工具の中心位置Ｃ２を配置する。このとき、工具外形と輪郭線Ｌａとの接点が位置Ｐｂ８となり、工具外形とカスプとの接点が位置Ｐｃ８となり、工具外形と境界線Ｌｃとの接点が位置Ｐｄ８となる。また、工具中心から位置Ｐｂ８に向かう線分と、工具中心から位置Ｐｃ８に向かう線分とのなす角は、上述した角度θ２になる。さらに、オフセット線Ｌｂと、工具中心から位置Ｐｄ８に向かう線分とのなす角は、上述した角度ψ２になる。したがって、図３６に示す例は図３３に示す例と同様になるので、工具を逃がすことが可能である。
【００５８】
上記実施の形態６によれば、図３３に示す例の場合では、カスプ（加工残り）と、境界線Ｌｃで示す未加工部位とに接触しない方向（θ２≦λ≦ψ２を満たす角度λ）に向けて工具を逃がす。すなわち、工具の移動を一時的に停止させる前に、その工具を逃がす動作を行う。こうすると一時的に停止した際に工具は振動するが、逃げ動作によってワークから離れているので加工しない。したがって、加工精度を向上させることができる。このことは、図３４，図３６に示す例についても同様である。
【００５９】
〔実施の形態７〕
次に、実施の形態７は実施の形態１〜５に適用可能な応用例であって、工具にかかる負担を軽減して加工する方法について説明する。実施の形態７は、図３７〜図４４を参照しながら説明する。ここで、図３７には、工具の逃げ方向を示す。図３８には実施の形態２に適用した例を示し、その具体的な加工位置を図３９に示す。図４０には実施の形態３に適用した例を示し、その具体的な加工位置を図４１に示す。図４２には実施の形態４に適用した例を示す。図４３と図４４には実施の形態５に適用した例を示す。これらの図はいずれも平面図で示し、各実施の形態において用いた要素と同一の要素には同一の符号を付している。
【００６０】
まず、工具をジグザグに移動させて加工を行う場合における工具の逃げ方向について、図３７を参照しながら説明する。図３７に示すオフセット線９６に沿って突き加工する場合には、例えば加工位置Ｐｅ６で加工した後に、加工位置Ｐｅ２で加工する。加工位置Ｐｅ６と加工位置Ｐｅ２との間隔は、ピッチ幅Ｍである。このような順序で直線的に突き加工すると、未加工部位やカスプのために工具を適切に逃がすことができない。
そこで、オフセット線９６に基づいて距離Ｌ１４だけオフセットさせた線分９８を生成する。この距離Ｌ１４は任意に設定できるが、一般には工具直径のほぼ４０〜８０％が適切である。そして、オフセット線９６と線分９８とをジグザグさせるように工具を移動させて突き加工を行う。例えば、オフセット線９６上の加工位置Ｐｅ６で突き加工した後は、線分９８上の加工位置Ｐｅ４で突き加工を行う。この場合、加工位置Ｐｅ４では矢印Ｄ８方向に工具を逃がすことができる。さらにその後、オフセット線９６上の加工位置Ｐｅ２で突き加工した後は、矢印Ｄ６方向に工具を逃がすことができる。このことは、加工位置Ｐｅ６においても同様に行える。こうして各加工位置で工具を逃がすことが可能となるので、加工精度を向上させることができる。また、各加工位置では工具がワークに接触する部位の面積が少なくなるので、工具寿命を延ばすことができる。では、上述した実施の形態２〜５に適用する場合の例を以下に説明する。なお、実施の形態１への適用は、実施の形態２の場合と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
実施の形態２に適用した例を図３８，図３９に示す。図３８において、経路１１２ａ，１１２ｂ，…，１１２ｘ，１１２ｚについては工具を逃がす領域があるので、経路１１２ｙについてジグザグ方式の加工方法を適用する。この例では、経路１１２ｙに基づいて距離Ｌ１４だけオフセットさせた経路１１２０を生成する。経路１１２ｙと経路１１２０とにおける具体的な加工位置を図３９に示す。この場合、加工位置Ｐ５０，Ｐ５２，Ｐ５４，…，Ｐ５ａ，…の順番で突き加工を行う。ただし、加工位置Ｐ５ｃ，Ｐ５ｅでは突き加工を行わない。経路１１２ｘ（図３８参照）で加工され、工具を逃がす領域が確保されるためである。
【００６２】
次に、実施の形態３に適用した例を図４０，図４１に示す。図４０に示すワーク２００の場合には、ワーク２００の内側に向かう方向（すなわち図面上方向）に沿って加工するときに工具を逃がす領域を確保することができない。そこで、図１２に示すオフセット線２０４に基づいてオフセットさせた経路２０８０を生成する。そして、ワーク２００の内側に向かう方向に沿って加工するときに、オフセット線２０４上の加工位置と経路２０８０上の加工位置との間でジグザグさせながら工具を移動させる。経路２０８ａに沿って加工する場合の例を図４１に示す。この場合、加工位置Ｐ６０，Ｐ６２，…，Ｐ６８の順番で突き加工を行い、加工位置Ｐ６ａ以降は実施の形態３と同じである。
【００６３】
次に、実施の形態４に適用した例を図４２に示す。図４２に示すワーク２００の場合には、ワーク３００の内側に向かう方向に沿って加工を行うのは、オフセット線３１０上の加工位置である。そのため、オフセット線３１０に基づいてオフセットさせた経路３２４を生成する。このオフセット線３１０と経路３２４との関係は、図４１におけるオフセット線２０４と経路２０８０との関係と同様である。したがって、図４１に示す加工位置と同様に突き加工を行うことにより、工具を逃がす領域を確保することができる。
【００６４】
次に、実施の形態５に適用した例を図４３，図４４に示す。図４３において、ワーク４００の場合には先に線分４１４から線分４０６に通して突き加工を行なっている。この部位の加工では、工具を逃がす領域を確保することができない。そこで、オフセット線４０４に基づいて距離Ｌ１８だけオフセットさせた経路４２６を生成するとともに、オフセット線４０４に沿う経路４２８ａと、経路４２６に沿う経路４２８ｂとを生成する。ここで、距離Ｌ２０は輪郭線４０２からオフセット線４０４をオフセットさせる距離である。また、経路４２６はオフセット線４０４からさらに距離Ｌ１８だけオフセットしているので、境界線４１６は輪郭線４０２から距離Ｌ１６（Ｌ１６＝Ｌ１８×２＋Ｌ２０）の位置にある。これらの経路４２８ａ，４２８ｂを図４４に示す。そして、線分４１４から線分４０６に通して突き加工を行う場合に、経路４２８ａ上の加工位置と経路４２８ｂ上の加工位置との間でジグザグさせながら工具を移動させる。こうして工具を逃がす領域を確保しながら、突き加工を行うことができる。
【００６５】
上記実施の形態７によれば、工具をジグザグに移動させて加工を行うことにより、各加工位置において工具を逃がすことが可能となる。そのため、加工精度を向上させることができる。また、各加工位置における加工では工具がワークに接触する部位の面積が少なくなる。そのため、工具寿命を延ばすことができる。
【００６６】
〔実施の形態８〕
次に、実施の形態８は、特殊形状のワークを実施の形態１〜５で示した加工方法と同様な加工ができるように帰着させるための方法について説明する。実施の形態８は、図４５〜図５４を参照しながら説明する。
ここで、実施の形態３と同様の加工に帰着させる例を図４５〜図４８に示す。また、実施の形態１と同様の加工に帰着させる例を図４９，図５０に示す。さらに、実施の形態４と同様の加工に帰着させる例を図５１〜図５４に示す。これらの図はいずれも平面図で示し、同一の要素には同一の符号を付している。
【００６７】
まず、実施の形態３と同様の加工に帰着させる方法について説明する。図４５において、ワーク５００は七角形状からなり、輪郭線５０２で示す加工領域の開放部が頂点５１０を有する三角形状からなる。その輪郭線５０２から加工領域の内側に向けてオフセットさせたオフセット線５０４を生成する。
このとき、輪郭線５０２の水平線分とほぼ平行な線分であって、頂点５１０を通る仮想線５１２（図では破線で示す）を生成する。また、オフセット線５０４のうち垂直線分をワーク５００の外側に向けて、仮想線５１２と交差するまで延長する。この延長線分を、図４５では線分５１４，５０８で示す。オフセット線５０４、線分５１４，５０８、仮想線５１２は領域線に相当し、これらの線で囲まれる領域は基準線を生成するための領域となる。この領域は、実施の形態３と同様の加工領域である。
【００６８】
そして、上記領域内に基準線５１６ａ，５１６ｂ，５１６ｂ，５１６ｄ，５１６ｅを生成した例を、図４６に示す。また、オフセット線５０４および基準線５１６ａ，５１６ｂ，…，５１６ｅに基づいて、経路５１８ａ，５１８ｂ，５１８ｂ，５１８ｄ，５１８ｅ，５１８ｆを生成した例を、図４７に示す。さらに、経路５１８ａ，５１８ｂ，…，５１８ｆ上を加工する加工位置の例を、図４８に「●」で示す。ここで、基準線、経路、加工位置をそれぞれ生成する具体的な過程は実施の形態３と同様であるので、それらの説明を省略する。したがって、七角形状からなるワーク５００を実施の形態３と同様に加工することができる。
なお、図４８に示す複数個の加工位置Ｐ７ａ，Ｐ７ｂ（図示する領域内）は、ワーク５００の形状からはみ出た位置にある。これらの加工位置では必ずしも加工する必要はなく、逆に加工しないように排除すれば空加工を防止することができる。したがって、この場合には加工時間を短縮することができる。
上述した実施の形態３と同様の加工に帰着させる態様によれば、経路５１８ｃの例では、結果としてオフセット線５０４（第１経路）→オフセット線５０４と基準線５１６ｃとの交点（第２交点）→経路５１８ｃ（第２経路）→オフセット線５０４と基準線５１６ｃとの交点（第１交点）→オフセット線５０４の順に沿って加工することになる。他の経路についても同様である。この場合、最初と最後に加工するオフセット線５０４ではワーク５００の非加工部位からオフセットされた経路であるので、ワーク５００の外側（ワーク５００の形状線上）の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りがより発生しにくくなるので、工具破損をより確実に防止することができる。
【００６９】
次に、実施の形態１と同様の加工に帰着させる方法について説明する。図４９において、ワーク６００は八角形状からなり、加工領域を区画する輪郭線６０２はほぼ「Ｌ」字状になっている。加工領域の開放部は、図示するように四つの辺からなる。これらの辺のうち、輪郭線６０２の水平線分とほぼ平行な線分であって、当該水平線分から最も離れた位置にある頂点６１０を通る仮想線６０８を生成する。また、輪郭線６０２の垂直線分とほぼ平行な線分であって、当該垂直線分から最も離れた位置にある辺６１２を通る仮想線６１４を生成する。仮想線６０８，６１４は、いずれも図４９において破線で示す。
【００７０】
さらに、オフセット線６０４のうち垂直線分をワーク６００の外側に向けて、仮想線６０８，６１４と交差するまで延長する。この延長線分を、図４９では線分６０６，６１６で示す。オフセット線６０４、線分６０６，６１６、仮想線６０８，６１４は領域線に相当し、これらの線で囲まれる領域は基準線を生成するための領域となる。この領域は、実施の形態１と同様の加工領域である。
そして、この領域に対して適切に基準線を生成し、その基準線に基づいて経路６１８ａ，６１８ｂ，６１８ｂ，６１８ｄ，６１８ｅ，６１８ｆ，６１８ｇを生成した例を図５０に示す。なお、加工位置については、実施の形態１の場合と同様であるので、説明を省略する。また、ワーク６００の形状からはみ出た加工位置を加工しないように排除すれば、空加工を防止することができる。
上述した実施の形態１と同様の加工に帰着させる態様によれば、線分６０６，６１６およびオフセット線６０４（第１経路）は輪郭線６０２（ワーク６００の非加工部位）からオフセットされた経路である。また、経路６１８ａ，６１８ｂ，…，６１８ｅ（第２経路）は、特定線（例えば仮想線６０８）に基づいて、オフセット線６０４、線分６０６，６１６、仮想線６０８で囲まれる領域の内側にオフセットした経路である。そして、経路６１８ａ（第２経路）から加工位置Ｐ７ａ等（第１交点）を経て線分６０６，６１６およびオフセット線６０４（第１経路）に沿って工具を移動させて加工を行うと、ワーク６００の外側の加工部位を最初に加工することになる。他の経路についても同様である。そのため、ワーク６００の外側の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００７１】
次に、実施の形態４と同様の加工に帰着させる方法について説明する。図５１において、ワーク７００は八角形状からなり、加工領域を区画する輪郭線７０２はほぼ水平な直線状になっている。加工領域の開放部は、図示するように五つの辺からなる。これらの辺のうち、輪郭線７０２の水平線分とほぼ平行な線分であって、当該水平線分から最も離れた位置にある頂点７１０を通る仮想線７０８を生成する。また、輪郭線７０２の水平線分に対してほぼ垂直な線分であって、ワーク７００における左側の頂点７１４を通る仮想線７１２を生成する。仮想線７０８，７１２は、いずれも図５１において破線で示す。さらに、開放部の一辺である線分７０４をワーク７００の外側（図面右下方向）に向けて、仮想線７０８と交差するまで延長する。この延長線分を、図５１では線分７０６で示す。そして、輪郭線７０２をワーク７００の外側（図面左方向）に向けて、仮想線７１２と交差するまで延長する。この延長線分を、図５１では線分７１６で示す。したがって、輪郭線７０２、線分７０４，７０６，７１６、仮想線７０８，７１２は領域線に相当し、これらの線で囲まれる領域がワーク７００の加工領域である。
【００７２】
この加工領域は、線分７０４および線分７０６、仮想線７０８、仮想線７１２の３つの辺で開放部が連続していることになる。そのため、当該加工領域は、実施の形態４と同様の加工領域である。よって、まず図５２に示すように、線分７０４および線分７０６に沿って所定厚さの壁が残るように、中心線７２０を生成する。この壁の境界は境界線７１８である（図では一点鎖線で示す）。そして、図５３に示すように、輪郭線７０２と境界線７１８とを基準にオフセットさせたオフセット線７２２を生成する。線分７２４はオフセット線７２２の一部であって、線分７０４と境界線７１８との間を加工する部位である。なお、加工が不要な部位（線分）はトリムされている。
さらに、オフセット線７２２、仮想線７０８，７１２で囲まれた領域に対して適切に基準線を生成し、その基準線に基づいて経路７３０ａ，７３０ｂ，７３０ｂ，７３０ｄ，７３０ｅ，７３０ｆ，７３０ｇを生成した例を図５４に示す。なお、具体的な加工位置については、実施の形態４の場合と同様であるので、説明を省略する。また、ワーク７００の形状からはみ出た加工位置を加工しないように排除すれば、空加工を防止することができる。
上述した実施の形態４と同様の加工に帰着させる態様によれば、線分７０４，線分７０６（少なくとも一つの線）から所定厚さ以上の壁（境界を境界線７１８で示す）を予め残すように加工し、その後に予め残した壁を加工する。ここで、経路７３０ａ（第２経路）から、仮想線７１２と基準線との交点（第１交点）を経て、オフセット線７２２（第１経路）に沿って工具を移動させて加工を行う。すると、ワーク７００の外側（ワーク７００の形状線上）の加工部位を最初に加工することになり、壁が未加工部位として残る。他の経路７３０ｂ，…，７３０ｅについても同様である。そして、経路７３０ｆ，７３０ｇ（第４経路）に沿って工具を移動させて予め残した壁を加工すると、柱状の加工残りは発生しない。したがって、工具破損を防止することができる。
【００７３】
上記実施の形態８によれば、特殊な形状をなすワークであっても、輪郭線やワークの形状を構成する線分等を適切に延長し、さらには仮想線を適切に生成することによって上述した実施の形態１〜５の加工の態様に帰着させることができる。したがって、複雑な形状のワークでも簡単に加工することができる。
【００７４】
〔実施の形態９〕
次に、実施の形態９は、実施の形態１〜５に示した加工を実現するための加工装置とデータ作成装置とについて説明する。実施の形態９は、図５５〜図５７を参照しながら説明する。ここで、図５５には、加工システムの構成を概略的なブロック図で示す。図５６にはデータ作成処理を、図５７には加工実行処理をそれぞれフローチャートで示す。
【００７５】
まず、図５５に示す加工システムは、制御部８００とＮＣ加工機９００とによって構成されている。制御部８００は、ＣＰＵ（プロセッサ）８１０，ＲＯＭ８０２，ＲＡＭ８０４，操作盤８０６，表示制御回路８１２，表示器８１４，入出力処理回路８１６，通信制御回路８１８によって構成されている。なお、ＮＣ加工機９００は一般的なものを用いる。したがって、具体的な構成や動作等については周知であるので、図示および説明を省略する。
【００７６】
ＣＰＵ８１０は、ＲＯＭ８０２に格納された制御プログラムに従って制御部８００の全体を制御する。ＲＯＭ８０２にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用され、上記制御プログラムの他に表示器８１４に表示する文字キャラクタ等が格納されている。制御プログラムには、後述するデータ作成処理や加工実行処理を実現するためのプログラムも含まれている。ＲＡＭ８０４はＤＲＡＭやＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等が使用される。このＲＡＭ８０４には、ワークの形状データ，加工領域の形状データ，基準線のデータ，特定線のデータ，経路のデータ，ＮＣデータその他の各種のデータ、あるいは入出力信号等が格納される。
操作盤８０６は操作員が制御部８００に対して各種の指令をしたり、制御部８００の要求に従って、目的形状データ等の所定のデータを入力する。なお、必要に応じてマウスやデジタイザ等のポインティングデバイスを制御部８００に接続し、上記データを入力してもよい。
通信制御回路８１８は、ＣＰＵ８１０からバス８０８を介して送られた通信データをＮＣ加工機９００に送信し、あるいはＮＣ加工機９００から送信された通信データを受信してＣＰＵ８１０へ送るための回路である。なお、データを送受信する形態は有線に限らず、無線であってもよい。
【００７７】
表示制御回路８１２はＣＰＵ８１０からバス８０８を介して送られた表示制御データに従って、表示器８１４の表示制御を行う回路である。
入出力処理回路８１６は、ＣＰＵ８１０からバス８０８を介して受けた出力データを外部記憶装置８３０やＰＴＰ／ＰＴＲ（紙テープパンチャー・リーダー）８４０に送る回路である。この外部記憶装置８３０には、ＨＤ（ハードディスク）装置，ＦＤ（フレキシブルディスク）装置等があり、これらの装置によって磁気ディスク８３２（例えばＦＤ，光磁気ディスク，リムーバブルＨＤ等の記録媒体）にＮＣデータ等が記録される。また、磁気ディスク８３２に記録された制御プログラムやＮＣデータ等は外部記憶装置８３０によって読み出され、入出力処理回路８１６やバス８０８を介してＣＰＵ８１０等に送られる。一方、ＰＴＰ／ＰＴＲ８４０からは紙テープ８４２にＮＣデータ等が記録される。紙テープ８４２に記録されたＮＣデータ等も外部記憶装置８３０の場合と同様に、ＰＴＰ／ＰＴＲ８４０によって読み出され、入出力処理回路８１６やバス８０８を介してＣＰＵ８１０等に送られる。これらの磁気ディスク８３２や紙テープ８４２は記録媒体を具体化したものであるが、他の記録方式による一定期間保持可能な記録媒体であってもよい。
なお、上記各構成要素は、表示器８１４を除いていずれもバス８０８に互いに結合されている。また、制御部８００は加工装置またはデータ作成装置に相当する。さらに、ＮＣ加工機９００は加工装置に相当する。
【００７８】
次に、加工システムにおける制御部８００内で実行される処理手順について、図５６を参照しながら説明する。図５６に示すデータ作成処理は、図５５に示すＣＰＵ８１０が制御プログラムを実行することによって実現される。
なお、図５６においてステップＳ１２は経路生成部を、ステップＳ１４は交点算出部を、ステップＳ１６，Ｓ１８，Ｓ２０はデータ出力部をそれぞれ具体化した処理ステップである。また、この実施の形態９では、実施の形態１におけるワーク１００について加工データを生成する場合を例にして、以下に説明する。
【００７９】
図５６に示すデータ作成処理では、まず図３に示すワーク１００の形状や、その加工領域の形状（具体的には輪郭線１０２）、特定線、あるいは加工条件等を設定する〔ステップＳ１０〕。加工条件には、加工に使用する工具の種類や、工具直径（あるいは工具半径）、ワーク１００の材質等のように、加工を行うために必要となる条件である。
そして、ステップＳ１０で設定された輪郭線１０２に基づいてオフセット線を生成するとともに、特定線に基づいて基準線を生成する〔ステップＳ１２〕。すなわち、図４に示すオフセット線１０４や基準線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄを生成する。さらに、これらのオフセット線や基準線に基づいて、交点を算出する〔ステップＳ１４〕。図６に示す例では、例えば加工位置Ｐ１ｙに相当する位置の交点等が該当する。
【００８０】
その後、ステップＳ１２で生成したオフセット線および基準線や、ステップＳ１４で算出した交点に基づいて、経路を生成する。図５に示す例では、経路１０８ａ，１０８ｂ，…，１０８ｅが対応する。こうして生成した経路１０８ａ，１０８ｂ，…，１０８ｅに従って、それぞれの経路における加工位置を生成し〔ステップＳ１８〕、その加工位置に工具を移動させ突き加工を行うための加工データを作成する〔ステップＳ２０〕。作成した加工データは、図５５において外部記憶装置８３０を通じて磁気ディスク８３２に記録するか、あるいは通信制御回路８１８を通じてＮＣ加工機９００に直接送信する。そして、加工位置の生成と加工データの作成は全ての経路について繰り返し行う〔ステップＳ２２〕。
【００８１】
ここで、オフセット線１０４（第１経路）は輪郭線１０２（ワーク１００の非加工部位）からオフセットされた経路である。また、経路１０８ａ，１０８ｂ，…，１０８ｅ（第２経路）は、特定線（例えば線分２２）に基づいて、領域線１４とオフセット線１０４とで囲まれる領域の内側にオフセットした経路である。そのため、上記データ作成処理を実行すると、経路１０８ａ（第２経路）から加工位置Ｐ１ｙ（第１交点）を経てオフセット線１０４（第１経路）に沿って工具を移動させるための加工データが作成される。この加工データに基づいて加工を行うと、ワーク１００の外側（形状線１０上）の加工部位を最初に加工することになる。他の経路についても同様である。そのため、ワーク１００の外側の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００８２】
次に、加工システムにおける制御部８００内で実行される他の処理手順について、図５７を参照しながら説明する。図５７に示す加工実行処理は、図５５に示すＣＰＵ８１０が制御プログラムを実行することによって実現される。
なお、図５６に示す同一の処理ステップは、同一符号を付して説明を省略する。また、ステップＳ１７，Ｓ１９，Ｓ２０は加工実行部をそれぞれ具体化した処理ステップである。さらに、この加工実行処理は、ＮＣ加工機９００においても同様に実行することが可能である。
【００８３】
図５７に示すデータ作成処理では、まずワークの形状や、その加工領域の形状、特定線、あるいは加工条件等を入力する〔ステップＳ１１〕。具体的には、操作盤８０６から入力したり、外部記憶装置８３０を通じて磁気ディスク８３２等から入力する。そして、図５６のデータ作成処理と同様に、ステップＳ１１で入力された加工領域の形状に基づいてオフセット線や基準線を生成し〔ステップＳ１２〕、交点を算出し〔ステップＳ１４〕、経路を生成する〔ステップＳ１６〕。作成した経路はＲＡＭ８０４に格納する。なお、図５５において外部記憶装置８３０を通じて磁気ディスク８３２に記録するか、あるいは通信制御回路８１８を通じてＮＣ加工機９００に直接送信してもよい。
その後、ステップＳ１６で生成した経路に従って、それぞれの経路における加工位置を生成し、その加工位置に工具を移動させる〔ステップＳ１７〕。そして、その加工位置で突き加工を行う〔ステップＳ１９〕。この突き加工は全ての経路について繰り返し行う〔ステップＳ２２〕。
【００８４】
上記加工実行処理を実行すると、図６に示すように、経路１０８ａ（第２経路）から加工位置Ｐ１ｙ（第１交点）を経てオフセット線１０４（第１経路）に沿って工具を移動させ突き加工が行われる。この突き加工では、ワーク１００の外側（形状線１０上）の加工部位を最初に加工することになる。他の経路についても同様である。そのため、ワーク１００の外側の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００８５】
〔他の実施の形態〕
上述した加工方法および装置、データ作成装置において、他の部分の構造，形状，大きさ，材質，個数，配置および動作条件等については、上記実施の形態に限定されるものでない。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００８６】
（１）上記各実施の形態では、簡単のために領域線，形状線，輪郭線，特定線は、いずれも直線とした。これに限らず、曲線や円，弧等のような任意の線としてもよい。例えば、図１に示す領域線１４は線分１６，２０，２２，２４，３０によって構成されているが、線分１６，２４，３０のうち少なくとも一つの線分を円弧としてもよい。線分１６と円弧とし、さらに特定線とする場合には、図４に示す基準線１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄもまた円弧状になる。このように任意の線としても、ワーク１００の外側（形状線１０上）の加工部位を最初に加工することになる。そのため、ワーク１００の外側の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
（２）上記各実施の形態では、いずれも突き加工を行う場合に本発明を適用した。これに限らず、ワークを所望の形状に仕上げるために行う他の種類の切削加工についても、同様に本発明を適用することができる。こうした他の種類の切削加工としては、例えばボールエンドミルやフライス等の工具を用いて行う荒加工や中加工等が該当する。この場合でも、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【００８７】
（３）輪郭線が鋭角になる部位を加工する方法について、図５８，図５９を参照しながら説明する。ここで、図５８には当該部位における加工残りを示す。図５９には、その加工残りを加工するための経路を示す。
図５８に示す輪郭線９１６は、角度θ４（鋭角）で折れ曲がっている。ピッチＬ２２のとき、一般に経路９１８に沿って工具９２０で突き加工を行なった後、同様に経路９１０に沿って突き加工を行う。図中、経路９１０，９１８上に示す点「・」は加工位置である。この場合、斜線（ハッチ）で示す部位９１４が加工残りとなる。そこで、経路９１８に沿って突き加工を行う際、その経路９１８の頂角位置にある加工位置Ｐｆ２から、輪郭線９１６の頂角に向かって延長線９１２を伸ばす。そして、図５９に示すように、その延長線９１２上の加工位置Ｐｇ２，Ｐｇ４，Ｐｇ６，Ｐｇ８を求めて、突き加工を行う。したがって、経路９１８に沿う突き加工は、加工位置Ｐｆ４，Ｐｆ２，Ｐｇ８，Ｐｇ６，Ｐｇ４，Ｐｇ２，Ｐｆ６の順番に行うことになる。こうして輪郭線９１６が鋭角になる部位であっても、加工残りとなる部位９１４を発生させることなく、突き加工を行うことができる。
なお、上記延長線９１２の長さＬ２４は、工具半径Ｒ，ピッチＬ２２，角度θ４に基づいて、次式〔数４〕により求めることができる。
【００８８】
【数４】
Ｌ２４＝｛（Ｌ２２−Ｒ）／ｔａｎ（θ４／２）｝−Ｒ
【００８９】
（４）輪郭線が鈍角になる部位を加工する方法について、図６０〜図６２を参照しながら説明する。ここで、図６０には、輪郭線が鈍角になる部位について、加工残りを示す。図６１，図６２には、図６０に示す加工残りを加工するための突き位置を示す。
図６０に示す輪郭線９３０は、角度θ６（鈍角）で折れ曲がっている。経路９３２上をピッチＬ２６ごとに加工位置Ｐｈ２，Ｐｈ８，Ｐｈ１４を突き加工してゆくと、斜線（ハッチ）で示す部位９３６が加工残りとなる。そこで、経路９３２に沿って突き加工を行う際、新たな加工位置を付加することによって、加工残りが発生しないようにする。
まず図６１に示す第１の方法では、輪郭線９３０の頂点９３８から折れ曲がる前後の線分９３０ａ，９３０ｂに対してそれぞれ垂直方向線分を引き、その線分と経路９３２との交点を加工位置とする。この例では、加工位置Ｐｈ６，Ｐｈ１０に相当する。したがって、経路９３２に沿う突き加工は、加工位置Ｐｈ２，Ｐｈ６，Ｐｈ８，Ｐｈ１０，Ｐｈ１４の順番に行うことになる。さらには、加工位置Ｐｈ２と加工位置Ｐｈ６との間の加工位置Ｐｈ４や、加工位置Ｐｈ１０と加工位置Ｐｈ１４との間の加工位置Ｐｈ１２について突き加工を行なってもよい。
また図６２に示す第２の方法では、輪郭線９３０の頂点９３８から折れ曲がる前後の線分９３０ａ，９３０ｂに対してそれぞれ垂直方向線分を引き、その線分と経路９３２との交点を加工位置Ｐｈ６ａ，Ｐｈ１０ａとして求める。さらに、頂点９３８を中心として、加工位置Ｐｈ６ａ，Ｐｈ１０ａを通る円弧９４０を求める。この円弧９４０上における加工位置Ｐｈ６ａと加工位置Ｐｈ１０ａとの中点を、加工位置Ｐｈ８に代わる加工位置Ｐｈ８ａとする。したがって、経路９３２に沿う突き加工は、加工位置Ｐｈ２，Ｐｈ６ａ，Ｐｈ８ａ，Ｐｈ１０ａ，Ｐｈ１４の順番に行うことになる。さらには、加工位置Ｐｈ２と加工位置Ｐｈ６ａとの間の加工位置Ｐｈ１６や、加工位置Ｐｈ１０ａと加工位置Ｐｈ１４との間の加工位置Ｐｈ１８について突き加工を行なってもよい。
こうして上記二つのいずれの方法によれば、輪郭線９３０が鈍角になる部位であっても、加工残りとなる部位９３６を発生させることなく、突き加工を行うことができる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、形状線上の加工部位に向かって進み、当該加工部位を最後に加工することがない。したがって、柱状の加工残りが発生しないので、工具破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ワークと加工領域とを示す平面図である。
【図２】  特定線と基準線との関係を示す平面図である。
【図３】  オフセット線を示す平面図である。
【図４】  基準線を示す平面図である。
【図５】  経路を示す平面図である。
【図６】  加工の位置を示す平面図である。
【図７】  基準線を示す平面図である。
【図８】  経路を示す平面図である。
【図９】  加工の位置を示す平面図である。
【図１０】  ワークと加工領域とを示す平面図である。
【図１１】  特定線と基準線との関係を示す平面図である。
【図１２】  オフセット線を示す平面図である。
【図１３】  基準線を示す平面図である。
【図１４】  経路を示す平面図である。
【図１５】  加工の位置を示す平面図である。
【図１６】  ワークと加工領域とを示す平面図である。
【図１７】  特定線と基準線との関係を示す平面図である。
【図１８】  オフセット線を示す平面図である。
【図１９】  壁とカスプ高さとを示す平面図である。
【図２０】  カスプ高さを求めるための平面図である。
【図２１】  オフセット線を示す平面図である。
【図２２】  基準線を示す平面図である。
【図２３】  経路を示す平面図である。
【図２４】  加工の位置を示す平面図である。
【図２５】  ワーク、加工領域、オフセット線等を示す平面図である。
【図２６】  経路を示す平面図である。
【図２７】  加工の位置を示す平面図である。
【図２８】  残し壁の中心線を示す平面図である。
【図２９】  経路を示す平面図である。
【図３０】  加工中の工具の状態を示す側面図である。
【図３１】  停止したときの工具の状態を示す側面図である。
【図３２】  工具の逃げ動作を示す平面図である。
【図３３】  工具の逃げ方向を示す側面図である。
【図３４】  工具の逃げ方向を示す平面図である。
【図３５】  工具の逃げ方向がない場合を示す平面図である。
【図３６】  工具の逃げ方向を示す平面図である。
【図３７】  工具の逃げ方向を平面図で示す。
【図３８】  実施の形態２に適用した例を平面図で示す。
【図３９】  実施の形態２に適用した場合の具体的な加工位置を平面図で示す。
【図４０】  実施の形態３に適用した例を平面図で示す。
【図４１】  実施の形態３に適用した場合の具体的な加工位置を平面図で示す。
【図４２】  実施の形態４に適用した例を平面図で示す。
【図４３】  実施の形態５に適用する場合の位置関係を平面図で示す。
【図４４】  実施の形態５に適用した例を平面図で示す。
【図４５】  ワーク、加工領域、オフセット線等を示す平面図である。
【図４６】  基準線を示す平面図である。
【図４７】  経路を示す平面図である。
【図４８】  加工の位置を示す平面図である。
【図４９】  ワーク、加工領域、オフセット線等を示す平面図である。
【図５０】  経路を示す平面図である。
【図５１】  ワーク、加工領域等を示す平面図である。
【図５２】  残し壁の中心線を示す平面図である。
【図５３】  オフセット線を示す平面図である。
【図５４】  経路を示す平面図である。
【図５５】  加工システムの構成を示す概略的なブロック図である。
【図５６】  データ作成処理を示すフローチャートである。
【図５７】  加工実行処理を示すフローチャートである。
【図５８】  輪郭線が鋭角になる部位について、加工残りを示す図である。
【図５９】  図５８に示す加工残りを加工するための経路を示す図である。
【図６０】  輪郭線が鈍角になる部位について、加工残りを示す図である。
【図６１】  図６０に示す加工残りを加工するための突き位置を示す図である。
【図６２】  図６０に示す加工残りを加工するための突き位置を示す図である。
【図６３】  従来の加工方法を示す平面図である。
【図６４】  工具の移動経路を示す斜視図である。
【図６５】  柱状の加工残りの一例を示す図である。
【符号の説明】
１０  形状線
１４  領域線
３２，３４，３６  基準線
１００  ワーク
１０２  輪郭線
１０４  オフセット線
１０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃ，１０６ｄ  基準線
１０８ａ，１０８ｂ，１０８ｃ，１０８ｄ  経路
Ｐ１０，Ｐ１２，Ｐ１４，…，Ｐ１ｙ，Ｐ１ｚ  加工位置
【図１】
0003954723.tif 000002
【図２】
0003954723.tif 000003
【図３】
0003954723.tif 000004
【図４】
0003954723.tif 000005
【図５】
0003954723.tif 000006
【図６】
0003954723.tif 000007
【図７】
0003954723.tif 000008
【図８】
0003954723.tif 000009
【図９】
0003954723.tif 000010
【図１０】
0003954723.tif 000011
【図１１】
0003954723.tif 000012
【図１２】
0003954723.tif 000013
【図１３】
0003954723.tif 000014
【図１４】
0003954723.tif 000015
【図１５】
0003954723.tif 000016
【図１６】
0003954723.tif 000017
【図１７】
0003954723.tif 000018
【図１８】
0003954723.tif 000019
【図１９】
0003954723.tif 000020
【図２０】
0003954723.tif 000021
【図２１】
0003954723.tif 000022
【図２２】
0003954723.tif 000023
【図２３】
0003954723.tif 000024
【図２４】
0003954723.tif 000025
【図２５】
0003954723.tif 000026
【図２６】
0003954723.tif 000027
【図２７】
0003954723.tif 000028
【図２８】
0003954723.tif 000029
【図２９】
0003954723.tif 000030
【図３０】
0003954723.tif 000031
【図３１】
0003954723.tif 000032
【図３２】
0003954723.tif 000033
【図３３】
0003954723.tif 000034
【図３４】
0003954723.tif 000035
【図３５】
0003954723.tif 000036
【図３６】
0003954723.tif 000037
【図３７】
0003954723.tif 000038
【図３８】
0003954723.tif 000039
【図３９】
0003954723.tif 000040
【図４０】
0003954723.tif 000041
【図４１】
0003954723.tif 000042
【図４２】
0003954723.tif 000043
【図４３】
0003954723.tif 000044
【図４４】
0003954723.tif 000045
【図４５】
0003954723.tif 000046
【図４６】
0003954723.tif 000047
【図４７】
0003954723.tif 000048
【図４８】
0003954723.tif 000049
【図４９】
0003954723.tif 000050
【図５０】
0003954723.tif 000051
【図５１】
0003954723.tif 000052
【図５２】
0003954723.tif 000053
【図５３】
0003954723.tif 000054
【図５４】
0003954723.tif 000055
【図５５】
0003954723.tif 000056
【図５６】
0003954723.tif 000057
【図５７】
0003954723.tif 000058
【図５８】
0003954723.tif 000059
【図５９】
0003954723.tif 000060
【図６０】
0003954723.tif 000061
【図６１】
0003954723.tif 000062
【図６２】
0003954723.tif 000063
【図６３】
0003954723.tif 000064
【図６４】
0003954723.tif 000065
【図６５】
0003954723.tif 000066