刀具路径生成方法、机床的控制装置及刀具路径生成装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及刀具路径生成方法、机床的控制装置及刀具路径生成装置。
【背景技术】
[0002]在以往的技术中，使刀具相对于工件相对移动进行切削等加工的机床已被众所周知。另外，在这样的机床中由规定的轴的坐标等指定刀具的路径，一边使刀具相对于工件自动地移动一边进行加工的数值控制式的机床已被众所周知。在加工工件时使用的刀具，依赖于加工工件的形状等适当地选择。例如，当在工件的表面上形成槽部的情况下，作为刀具使用扁平立铣刀等。另外，在对一个工件进行多种加工的情况下，能与加工工件的形状一致地更换刀具进行加工。
[0003]在专利文献I中，公开了一种基于工件加工的诸条件数据选择最佳使用刀具的机床。此机床具有对刀具的刀具工位进行分配的刀具分配自动决定机构，具备自动生成加工程序的机床的自动程序设计装置。自动程序设计装置，在最佳刀具与前次的工件的加工程序的分配刀具不同的情况下，判断是否可以由前次的分配刀具代替最佳刀具。进而，自动程序设计装置，在可由前次的分配刀具代替的情况下，分配代替刀具。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平4 一 25344号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的课题
[0008]用于一边使刀具相对于工件移动一边进行加工的刀具，由使用者等指定。而且，对使用预先指定了的指定刀具的情况下的刀具路径进行运算。在工件的加工中使用的刀具的种类及大小，最好与加工的种类相应地使用最佳的刀具。例如，在制造圆筒凸轮的情况下，在圆柱状的工件的表面上形成槽部。在此情况下，最好使用具有与槽宽度相同的直径的旋转刀具。在作为旋转刀具使用扁平立铣刀的情况下，最好使用具有与槽宽度相同的刀具直径的扁平立铣刀。但是，工件的加工形状是各种各样的，存在必须与加工形状一致地准备最佳的刀具的问题。另外，即使准备了最佳的刀具，在刀具磨损了的情况下等也存在不能进行加工尺寸的微调整的问题。
[0009]在数值控制式的机床中，存在能使用与指定刀具大小不同的代用刀具进行加工的情况。例如，在使用具有比指定的旋转刀具小的刀具直径的旋转刀具的情况下，能相对于指定刀具的刀具路径生成平行移动了规定的量的刀具路径来进行加工。即，能使用考虑刀具直径之差而使刀具路径平行移动的偏置功能来进行加工。
[0010]但是，在根据刀具的种类变更了刀具的情况下，作成刀具路径是困难的，存在不能使用偏置功能的情况。另外，在使用偏置功能进行加工的情况下，与由最佳的刀具进行加工的情况相比，加工精度变低，或者花费加工时间。另外，在使用偏置功能的情况下，存在不能变更刀具的种类的问题。进而，在生成3维的刀具路径的情况下，需要在加工程序中记述与切削面垂直的法线矢量。
[0011]为了解决课题的手段
[0012]本发明的刀具路径生成方法，是用于运算一边使刀具和工件相对地移动一边加工工件的刀具路径的刀具路径生成方法，其中，预先设定了使用指定刀具进行加工时的指定刀具的刀具路径，包含路径运算工序，该路径运算工序基于指定刀具的刀具路径，运算由与指定刀具不同的代用刀具进行加工时的代用刀具的刀具路径，路径运算工序，运算由指定刀具加工工件时的指定刀具的加工区域之中最终生成加工面的部分，基于最终生成加工面的部分设定代用刀具的刀具路径。
[0013]在上述发明中，最终生成加工面的部分，包含线状的部分或者面状的部分。
[0014]在上述发明中，使用与指定刀具相同种类并比指定刀具小型的代用刀具进行加工。
[0015]在上述发明中，路径运算工序，包含:设定由指定刀具加工工件时的假想行进方向的工序；使用假想行进方向运算生成最终加工面的部分的工序；基于最终生成加工面的部分，设定配置代用刀具的范围的工序；和设定将代用刀具配置在配置代用刀具的范围的内部的多个位置的工序。
[0016]本发明的机床的控制装置，是一边使刀具和工件相对地移动一边加工工件的机床的控制装置，其中，具备:读取包含由预先指定了的指定刀具进行加工时的指定刀具的刀具路径在内的输入信息的输入信息读取部；和基于输入信息，设定由与指定刀具不同的代用刀具进行加工时的代用刀具的刀具路径的路径设定部，路径设定部，运算由指定刀具加工工件时的指定刀具的加工区域之中最终生成加工面的部分，基于最终生成加工面的部分设定代用刀具的刀具路径。
[0017]在上述发明中，最终生成加工面的部分，包含线状的部分或者面状的部分。
[0018]在上述发明中，代用刀具，是与指定刀具相同种类的刀具，还包含比指定刀具小型的刀具。
[0019]在上述发明中，路径设定部，包含:基于输入信息，设定由指定刀具加工工件时的假想行进方向的假想行进方向设定部；使用假想行进方向运算最终生成加工面的部分，并基于最终生成加工面部分设定配置代用刀具的范围的范围设定部；和设定将代用刀具配置在配置代用刀具的范围的内部的多个位置的位置设定部。
[0020]本发明的刀具路径生成装置，是生成一边使刀具和工件相对地移动一边加工工件时的刀具路径的刀具路径生成装置，其中，具备:读取工件的形状数据的形状数据读取部；和基于形状数据，设定由与预先指定了的指定刀具不同的代用刀具进行加工时的代用刀具的刀具路径的路径设定部，路径设定部，设定由指定刀具进行工件的加工时的指定刀具的刀具路径，运算由指定刀具进行加工时的指定刀具的加工区域之中最终生成加工面的部分，基于最终生成加工面的部分设定代用刀具的刀具路径。
[0021]发明的效果
[0022]根据本发明，为了进行所希望的加工能使用代用刀具代替指定了的指定刀具而精度良好地进行加工。
【附图说明】
[0023]图1是实施方式I中的数值控制式的机床的概要图。
[0024]图2是在实施方式I中使用代用刀具进行槽加工的工件和槽部的概要图。
[0025]图3是在实施方式I中使用指定刀具进行槽加工时的工件和槽部的概要图。
[0026]图4是说明在实施方式I中使用指定刀具进行槽加工时的指定刀具的中心轴的轨迹的图。
[0027]图5是说明在实施方式I中使用指定刀具进行槽加工时的假想行进方向和加工工件的部分的概要图。
[0028]图6是实施方式I的使用代用刀具进行槽加工时的概要剖视图。
[0029]图7是在实施方式I的槽加工方法中，说明第一次的往路的加工和复路的加工的概要图。
[0030]图8是在实施方式I的槽加工方法中，说明第二次的往路的加工和复路的加工的概要图。
[0031]图9是在实施方式I的槽加工方法中，说明第三次的往路的加工和复路的加工的概要图。
[0032]图10是在实施方式I的槽加工方法中，说明第一次的往路的加工的概要剖视图。
[0033]图11是在实施方式I的槽加工方法中，说明第一次的复路的加工的概要剖视图。
[0034]图12是在实施方式I的槽加工方法中，说明第二次的往路的加工的概要剖视图。
[0035]图13是在实施方式I的槽加工方法中，说明第二次的复路的加工的概要剖视图。
[0036]图14是在实施方式I的槽加工方法中，说明第三次的往路的加工的概要剖视图。
[0037]图15是在实施方式I的槽加工方法中，说明第三次的复路的加工的概要剖视图。
[0038]图16是实施方式I中的加工工件的加工系统的概要图。
[0039]图17是说明实施方式I中的机床的控制装置的控制的流程图。
[0040]图18是说明指定刀具中的假想行进方向的概要剖视图。
[0041]图19是在实施方式I中，说明指定刀具中的假想行进方向和配置代用刀具的范围的概要图。
[0042]图20是说明实施方式I中的指定刀具的加工区域及最终生成加工面的部分的概要立体图。
[0043]图21是说明实施方式I中的配置代用刀具的位置的指定刀具及代用刀具的概要立体图。
[0044]图22是说明实施方式I中的加工了工件时的弧形切削残余高度的概要图。
[0045]图23是表示实施方式I中的代用刀具的最终生成加工面的部分的代用刀具的第一概要立体图。
[0046]图24是表示实施方式I中的代用刀具的最终生成加工面的部分的代用刀具的第二概要立体图。
[0047]图25是表示实施方式I中的代用刀具的最终生成加工面的部分的代用刀具的第三概要立体图。
[0048]图26是实施方式I中的另一个加工系统的概要图。
[0049]图27是实施方式I中的端面凸轮的概要立体图。
[0050]图28是最终生成加工面的部分的说明图。
[0051]图29是实施方式2中的由代用刀具进行加工时的工件的概要剖视图。
[0052]图30是实施方式2中的由代用刀具进行加工时的工件的概要俯视图。
[0053]图31是实施方式2中的由指定刀具进行加工时的工件的概要剖视图。
[0054]图32是实施方式2中的由指定刀具进行加工时的工件的概要俯视图。
[0055]图33是实施方式2中的设定配置代用刀具的位置的控制的流程图。
[0056]图34是实施方式2中的指定刀具的概要立体图。
[0057]图35是实施方式2中的指定刀具的概要仰视图。
[0058]图36是说明实施方式2中的加工工件时的弧形切削残余高度的概要图。
[0059]图37是实施方式2中的用于进行弧形切削残余高度的判定的说明图。
【具体实施方式】
[0060]为了实施发明的方式
[0061](实施方式I)
[0062]参照图1至图28，对实施方式I中的刀具路径生成方法、机床的控制装置及刀具路径生成装置进行说明。作为本实施方式的机床，例示地说明主轴在水平方向延伸的卧式多工序自动数字控制机床。在本实施方式中，举例说明在工件上形成槽部的槽加工。在进行工件的加工的情况下，为了加工成所希望的形状，最好使用最佳的种类、最佳的大小的刀具。使用者能将最佳的刀具作为指定刀具进行指定。在本实施方式中，代替使用者指定的指定刀具，使用比指定刀具小型的代用刀具进行槽加工。
[0063]图1是本实施方式中的数值控制式的机床的概要图。图1所示的机床10，作为刀具安装了代用刀具22。本实施方式中的机床10，具备使代用刀具22和工件I相对移动的移动装置。机床10