JP2001134311A - 加工データ作成方法及び加工データ作成装置並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複合曲面により構成された被加工物の加工面
全体に、略均一な密度にて連続する工具経路を決定し、
加工面の全面に亘って滑らかで均一な加工がなされるよ
うにする。 【解決手段】 加工面上に定めた起点Ｓから加工面に沿
って複数の放射線３，３…を延設する。次に各放射線
３，３…上の起点Ｓから等距離にある点同士を結んで複
数の連絡線４，４…を設定する。最後に、各放射線３，
３…を相隣する連絡線４，４との交点間にて複数に分割
し、これらの分割点を放射線３，３…の延設方向に昇順
に連結して、起点Ｓを中心とする螺線５を形成し、この
螺線５を加工用工具の経路とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状データとして
与えられる被加工物の目標形状を得るべく、該被加工物
の加工に用いる工具の経路を表す加工データを作成する
方法、並びにこの方法の実施に用いる装置及び記録媒体
に関する。

【０００２】

【従来の技術】工業製品の成形用金型を製作する技術分
野においては、３次元的な曲面を含む複雑な加工面を、
高精度に、しかも短時間に加工することが要求されてお
り、この要求に応えるべく、ＣＡＭ（Computer Aided M
anufacturing）装置が用いられている。ＣＡＭ装置は、
被加工物の目標形状を与える形状データに基づいて加工
に用いる工具の工具経路を含む加工データを作成する装
置（この作成手順を記録してある記録媒体が装着された
汎用コンピュータを含む）である。前記形状データは、
図面に基づいて作成され、手作業によって入力される場
合もあるが、一般的には、ＣＡＤ（Computer Aided Des
ign ）装置によって作成され、オンライン又はオフライ
ンにてＣＡＭ装置に与えられる。

【０００３】このような形状データを用いてＣＡＭ装置
において行われる加工データの作成は、従来一般的に
は、以下の３種の方法により行われている。第１の方法
は、図９に示す如く、被加工物Ａの高さ方向に所定の間
隔毎に並ぶ複数の等高面を設定し、夫々の等高面と被加
工物Ａの加工面との交叉線（等高線）を工具経路とする
方法（以下、等高面法という）である。

【０００４】第２の方法は、図10に示す如く、被加工物
Ａの高さ方向を含む切断面を、所定の間隔毎に相互に平
行をなして複数設定し、夫々の切断面と被加工物Ａの加
工面との交叉線を工具経路とする方法（以下、断面法と
いう）である。

【０００５】第３の方法は、面沿い法と称される方法で
ある。この方法は、ＣＡＤ装置からＩＧＥＳ等の形式に
て与えられる被加工物の形状データが、Ｂｅｚｉｅｒ，
ＮＵＲＢＳ等の式により表される解析的な曲面（パッ
チ）の組み合わせであることを利用し、夫々の曲面毎に
パラメータ（ｕ，ｖ）の一方を固定し、他方を動かして
得られる曲線を工具経路（ａ…）として設定する方法で
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、第１の方法
である等高面法においては、図９に示す如く、被加工物
Ａが高さ方向（Ｚ方向）と略直交し、前記等高面のいず
れとも交叉しない加工面Ａ₁ を含んでいる場合、該加工
面Ａ₁ 内に工具経路が設定されず、必要な加工が行われ
ないことがあった。

【０００７】また第２の方法である断面法においては、
図10に示す如く、被加工物Ａが切断面の並設方向（図に
おけるＸ方向）と略直交し、前記切断面のいずれとも交
叉しない加工面Ａ₂ を含んでいる場合、該加工面Ａ₂ 内
に工具経路が設定されず、必要な加工が行われないこと
があった。

【０００８】このような不都合は、前記等高面又は切断
面の間隔を予め狭く設定しておき、前記加工面Ａ₁ 又は
Ａ₂ 内に適宜数の交叉線が生じるようにすることにより
緩和されるが、このようにした場合、決定された工具経
路の全長が長くなり、加工に要する時間が増大するとい
う問題がある。

【０００９】そこで特開平8-123526号公報には、前記等
高面法において各等高面と加工面との交叉位置に設定さ
れる工具経路の間隔を調べ、相隣する工具経路が所定の
基準値を超えたとき、これらの間に一又は複数の工具経
路を強制的に挿入する方法が開示されている。ところが
この方法においては、パラメータとして与えられる前記
基準値が過大に設定されたとき、工具経路が挿入されな
い加工面が発生して不完全な加工部が残り、逆に、基準
値が過小に設定されたとき、本来不要な工具経路が多数
設定されて加工時間の長大化を招来するという問題があ
る。

【００１０】また従来においては、前記等高面法と前記
断面法とを組み合わせ、例えば、被加工物Ａの全体に対
して等高面法により工具経路を定め、高さ方向に対して
略直交する加工面Ａ₁ に対してのみ断面法により工具経
路を定める方法が採用されている。しかしながらこの方
法においては、断面法により工具経路を定める加工面の
選定が、オペレータの判断によりなされており、前記図
９に示す如き大面積の加工面Ａ₁ ではなく、小面積の同
様の加工面（高さ方向に対して略直交する加工面）が見
逃される場合があり、設定された工具経路に従って加工
を行わせた後に不完全な加工部が残り、該加工部の修正
加工を強いられるという問題がある。

【００１１】また、等高面法による工具経路と断面法に
よる工具経路とは、別個に形成され連続していないこと
から、両者の境界部の夫々に、工具が最初に接した位置
に生じる疵（カッターマーク）が形成され、被加工物Ａ
の全面に亘って良好な仕上がり状態を得るためには、各
境界部に形成された複数のカッターマークを除去するた
めの仕上げ加工が必要となるという問題もある。

【００１２】また前記第３の方法である面沿い法におい
ては、ＣＡＤ装置から形状データとして与えられるパッ
チの夫々に正しく沿った工具経路が設定される結果、パ
ッチ単位で見た場合、概ね良好な仕上がり状態が得られ
るが、多くのパッチの集合体として表される複合曲面を
有する被加工物に適用した場合、以下の如き問題が発生
する。

【００１３】図11は、面沿い法の問題点の説明図であ
り、ＣＡＤ装置において定義された被加工物の一部を示
す曲面にパラメータに沿った網目を描いたものである。
図示の被加工物Ａは、複数のパッチＡ₃ 〜Ａ₆ の集合体
として表されており、この内、パッチＡ₃ においては、
面の流れに沿った網目が形成されているのに対し、パッ
チＡ₄ においては、面の流れと異なる方向に向いた網目
が形成されている。これは、ＣＡＤ装置による設計段階
での夫々のパッチの定義の仕方に応じて異なるためであ
り、パッチＡ₄ において面沿い法を実施した場合、前記
網目に沿って設定される経路に沿って工具が不自然な動
きをすることとなる。

【００１４】また、各パッチＡ₃ 〜Ａ₆ の境界部分にお
いて網目が連続していないため、工具経路の設定をパッ
チ単位にて行わざるを得ず、等高面法と断面法とを組み
合わせた場合と同様に、パッチＡ₃ 〜Ａ₆ 毎に設定され
た工具経路の境界部分にカッターマークが形成される結
果、被加工物Ａの全面に亘って良好な仕上がり状態を得
るために、多数のカッターマークを除去するための煩雑
な後処理を強いられるという問題がある。

【００１５】更に、図11中のパッチＡ₅ の如く、網目の
間隔が局所的に詰まった状態で表される曲面において
は、面沿い法により得られる工具経路の密度が一定でな
いことから、パッチ内での仕上がり程度に差が生じると
いう問題も発生する。

【００１６】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、複合曲面により表される被加工物の加工面全体
に、略均一な密度にて連続する工具経路を決定し、この
工具経路に沿った加工を実施することにより、全面に亘
って滑らかで均一な加工面を形成することができる加工
データの作成方法、並びに、この方法の実施に用いる装
置及び記録媒体を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る加工データ
作成方法は、複合曲面により構成された加工面の形状デ
ータが与えられた被加工物に対し、前記加工面の加工に
用いる工具の経路を含む加工データを作成する方法にお
いて、前記加工面上に適宜に定めた起点から一平面内に
て等角度に拡がる複数本の放射線を、夫々の方向に向け
て前記加工面に沿って設定する工程と、各放射線上の前
記起点からの距離が等しい点同士を結ぶ連絡線を前記加
工面に沿って複数設定し、これらの連絡線と前記放射線
とにより前記加工面を要素分割する工程と、前記放射線
の夫々を相隣する２本の連絡線との交点間にて所定数に
分割し、各放射線上の分割点を前記延設の方向に昇順に
連結して前記起点を中心とする螺線を形成し、該螺線を
前記工具の経路として設定する工程とを含むことを特徴
とする。

【００１８】また本発明に係る加工データ作成装置は、
複合曲面により構成された加工面の形状データが与えら
れた被加工物に対し、前記加工面の加工に用いる工具の
経路を含む加工データを作成する装置において、前記加
工面上に適宜に定めた起点から一平面内にて等角度に拡
がる複数本の放射線を、夫々の方向に向けて前記加工面
に沿って設定する放射線設定手段と、該放射線設定手段
により設定された複数本の放射線上の前記起点からの距
離が等しい点同士を結ぶ連絡線を前記加工面に沿って複
数設定し、これらの連絡線と前記放射線とにより前記加
工面を要素分割する要素分割手段と、前記放射線設定手
段により設定された複数本の放射線の夫々を、前記要素
分割手段により設定され互いに相隣する２本の連絡線と
の交点間にて所定数に分割し、各放射線上の分割点を前
記延設の方向に昇順に連結して前記起点を中心とする螺
線を形成し、該螺線を前記工具の経路として設定する工
具経路設定手段とを具備することを特徴とする。

【００１９】更に本発明に係る記録媒体は、複合曲面に
より構成された加工面の形状データが与えられた被加工
物に対し、前記加工面の加工用工具の経路を含む加工デ
ータを作成する手順をコンピュータに実行させるコンピ
ュータプログラムを記録してあるコンピュータ読み取り
可能な記録媒体において、コンピュータに、前記加工面
上に適宜に定めた起点から一平面内にて等角度に拡がる
複数本の放射線を、夫々の方向に向けて前記加工面に沿
って設定させるプログラムコード手段と、コンピュータ
に、前記複数の放射線上の前記起点からの距離が等しい
点同士を結ぶ連絡線を前記加工面に沿って複数設定さ
せ、これらの連絡線と前記放射線とにより前記加工面を
要素分割させるプログラムコード手段と、コンピュータ
に、前記複数本の放射線の夫々を、互いに相隣する２本
の連絡線との交点間にて所定数に分割させ、各放射線上
の分割点を前記延設の方向に昇順に連結して前記起点を
中心とする螺線を形成させて、該螺線を前記工具の経路
として設定させるプログラムコード手段とを含むコンピ
ュータプログラムを記録してあることを特徴とする。

【００２０】本発明においては、まず、形状データが与
えられた加工面上に、適宜に定めた起点から等角度に拡
がる複数本の放射線を夫々の方向に向けて加工面に沿っ
て延設する。これらの放射線は、加工面を構成する分割
要素間にて夫々の方向に向かう側地線として求めること
ができる。次いで、各放射線上にて前記起点からの距離
が等しい点を結ぶ連絡線を設定して前記加工面の全体を
要素分割し、最後に、放射線の夫々を相隣する２本の連
絡線との交点間にて所定数に分割して分割点を求め、こ
れらの分割点を昇順に連結することにより前記起点を中
心とする螺線を形成する。このように形成された螺線
は、前記起点に始まり、加工面の全体に亘って略均一な
密度にて連続する線であり、この螺線を工具経路として
加工を行うことにより、全面に亘って滑らかで均一な加
工面を得ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る加工デ
ータ作成方法（以下本発明方法という）の実施に使用す
る加工データ作成装置の構成を示すブロック図である。
加工データ作成装置１は、夫々演算処理部として構成さ
れた放射線設定部10、要素分割部11及び工具経路設定部
12とを備え、更に、これらにより後述の如く行われる演
算の結果、この演算に用いられる被加工物の加工面の形
状データを格納するデータファイル13を備えて構成され
ている。

【００２２】加工データ作成装置１の入力側には、ＣＡ
Ｄ装置２が接続されており、後述する手順により行われ
る加工データの作成に用いる被加工物の形状データは、
前記ＣＡＤ装置２から与えられるようになしてある。ま
た加工データ作成装置１の入力側には、キーボード、マ
ウス等の入力操作部14がオペレータにより操作可能に備
えられている。

【００２３】また加工データ作成装置１の出力側には、
ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示部15が
備えられ、該表示部15には、加工データ作成装置１にお
いて後述する手順にて作成される加工データが表示され
るようになしてある。またこの表示部15には、データ作
成の種々の段階でのオペレータ介入を可能とすべく、前
記入力操作部14の操作による入力を補助するための表示
がなされるように構成してある。

【００２４】なお図１中には、放射線設定部10、要素分
割部11及び工具経路設定部12が各別に構成された演算処
理部であるかのように示されているが、これらの実際の
形態は、ＲＯＭ（Read Only Memory）内に格納されたプ
ログラムに従って夫々の演算を行うＣＰＵ（Central Pr
ocessing Unit ）であり、また前記データファイル13
は、情報の書き換えが可能なＲＡＭ（Random Access Me
mory）であって、加工データ作成装置１は、前記ＣＰ
Ｕ、ＲＯＭ及びＲＡＭに加えて、前記入力操作部14及び
表示部15を備えるコンピュータとして構成されている。

【００２５】また図１に示す加工データ作成装置１にお
いては、被加工物の形状データがＣＡＤ装置２から与え
られる構成としてあるが、前記入力操作部14の操作によ
り与えられる入力データを用い、加工データ作成装置１
内にて形状データを作成する構成、即ち、ＣＡＤ装置を
兼用する構成としてもよい。この構成においては、入力
すべきデータの種類、入力順等、入力操作部14の操作を
補助するための表示を前記表示部15に行わせるようにす
るのがよい。

【００２６】以上の如く構成された加工データ作成装置
１においては、ＣＡＤ装置２から形状データが与えられ
た被加工物を対象とし、該被加工物の複合曲面により構
成された加工面上に、該加工面の加工に用いる工具の経
路を含む加工データを作成する演算が以下の手順にて行
われる。

【００２７】図２は、被加工物の一例を示す外観斜視図
である。本図に示す被加工物Ａは、前記図９及び図10に
示す被加工物Ａと同様に、高さ方向（Ｚ方向）と略直交
する平坦な矩形の加工面Ａ₁ と、該加工面Ａ₁ の４辺に
連続して略垂直に切れ下がる加工面Ａ₂ とを備え、矩形
の箱体を伏せたような単純な形態をなしているが、以下
の手順は、複合曲面により構成された加工面を有する複
雑な形態の被加工物を対象とする場合にも同様に行われ
る。

【００２８】以上の如き被加工物Ａの形状データは、Ｃ
ＡＤ装置２から与えられ加工データ作成装置１のデータ
ファイル13内に格納される。加工データ作成装置１は、
このような被加工物Ａの形状データを用い、被加工物Ａ
の全加工面（Ａ₁ ，Ａ₂ を含む）一括して加工するため
に必要な加工用の工具の経路を含む加工データを作成す
る動作を行う。なお前記工具は、高さ方向（Ｚ方向）と
平行な軸回りに回転しつつ高さ方向と直交する面内（Ｘ
Ｙ面内）にて移動し、先端に設けた切刃により切削加工
を行うエンドミルであり、前記加工データは、ＸＹ平面
内での移動経路と、Ｚ方向の送り量（切り込み量）との
組み合わせとして与えられる。

【００２９】図３は、本発明方法の実施手順を示すフロ
ーチャートである。本発明方法の実施に当たっては、ま
ず、使用する工具（エンドミル）の径、切り込み可能量
等、加工データの作成に必要な加工条件の設定がなされ
（ステップ１）、また対象となる被加工物の形状データ
が取り込まれる（ステップ２）。このような加工条件の
設定及び形状データの取り込みは、オペレータによる前
記入力操作部14の操作に応じて行われる。このとき前記
表示部15上に、入力すべき内容、手順等、入力補助のた
めの表示を行わせるようにするのがよい。またステップ
２において取り込まれた被加工物の形状データは、前述
の如くデータファイル13内に格納され、必要に応じて用
いられる。

【００３０】以上の如く加工条件の設定及び形状データ
の取り込みを終えた後、工具経路の起点Ｓを設定する
（ステップ３）。この設定は、オペレータによる入力操
作部14の操作によってなされる。このとき、前記形状デ
ータとして与えられる被加工物の形状を前記表示部15上
に表示し、この表示画面上にて起点Ｓの指定を行わせる
ようにすることができる。なお起点Ｓは、被加工物の加
工面上の適宜位置に設定し得るが、被加工物の加工面上
に工具が最初に当たる点となることから、高さ方向（Ｚ
方向）の最上部に位置する点とするのが望ましく、図２
に示す被加工物Ａにおいては、Ｚ方向の最上部に位置す
る平坦な加工面Ａ₁ の中心点を起点Ｓとするのがよい。

【００３１】ステップ３での起点Ｓの設定により加工デ
ータ作成のための準備が整ったこととなり、次いで加工
データ作成装置１は、前記起点Ｓから一平面内にて等角
度に拡がる複数本の放射線を加工面に沿って設定する
（ステップ４）。これらの放射線は、夫々の方向に向け
て前記加工面に沿った距離が最短となる測地線として数
学的に求めることができる。

【００３２】図４は、側地線の形成手順の説明図であ
る。図４（ａ）に示す如く側地線は、加工面を構成する
要素Ｂ₁ の一辺上の一点ｂ₁ から面上に所定の方向に延
びるベクトルが相隣する要素Ｂ₂ との境界辺に達した
後、該境界辺との交点ｂ₂ にて方向を変えて要素Ｂ₂ の
面上に延長され、更に、前記要素Ｂ₂ に連続する要素Ｂ
₃との交点ｂ₃ において方向を変え、要素Ｂ₃ の面上に
同様に延長されて形成される。前記要素Ｂ₂ の面上での
測地線の延長方向は、図４（ｂ）に示す如く、前記要素
Ｂ₁ ，Ｂ₂ を両者の境界辺において一平面内に広げた状
態において、要素Ｂ ₁ 内にて前記ｂ₁ ，ｂ₂ を結ぶベク
トルを、要素Ｂ₂ 内にそのまま延長した方向として求め
ることができ、また要素Ｂ₃ 上での測地線の方向は、前
記要素Ｂ₂ との間での同様の処理により求めることがで
きる。

【００３３】ステップ４では、加工面を構成する多数の
要素の境界部において前述した手順を繰り返し、前記起
点Ｓから夫々の方向に向かう測地線を順次延長すること
により前記放射線を設定する。このような放射線の設定
は、加工面の形状の如何に拘らず全面に亘って行わせる
ことができる。放射線設定部10においては、以上の如き
放射線設定のための演算処理が行われる。図５（ａ）
は、起点Ｓから８方向に向かう放射線の設定態様を示す
平面図である。図示の如く放射線３，３…は、夫々の経
路上の加工面の状態に応じて方向を変えて延設される結
果、要素毎の短寸の直線が連続し、平面視において曲線
状の形態をなして設定される。

【００３４】このように放射線を設定した加工データ作
成装置１は、次に、各放射線上にて前記起点Ｓからの距
離が等しい点同士を結ぶ連絡線を一定の間隔毎に複数設
定して、これらと各放射線とにより画定された多数の矩
形要素により前記加工面を分割する（ステップ６）。こ
れらの連絡線は、各放射線上の点から該放射線と直交す
る方向に向かう側地線として放射線の場合と同様に設定
することができる。また前記連絡線の並設間隔は、ステ
ップ１において設定された加工条件に応じて自動的に定
めるようにしてもよく、また前記加工条件の一部として
数値入力されるようにしてもよい。

【００３５】要素分割部11においては、以上の如き連絡
線の設定のための演算処理が行われる。図５（ｂ）は、
図５（ａ）に示す放射線３，３…に対して連絡線４，４
…を設定した状態を示す平面図であり、被加工物の加工
面は、放射線３，３…と連絡線４，４…とにより、前記
起点Ｓを中心とし蜘蛛の巣状に拡がる要素群に要素分割
される。

【００３６】このような要素分割の後、各連絡線４，４
…と相隣する放射線３，３との交点間の長さは、一般的
に起点Ｓから遠ざかるに従って大となるが、前記放射線
３，３…は、前述の如く、加工面の形状に応じて方向を
変える曲線として構成されるから、前記交点間の長さが
逆に小さくなる場合も生じる。従って、前記交点間の長
さが過大となったとき、これらの交点間に新たな放射線
を追加し、逆に前記交点間の長さが過小となったとき、
前記放射線の一方を間引くことにより、以下の如く決定
される工具経路の精度を向上させることができる。

【００３７】図６は、放射線の追加及び間引きの実施状
態の説明図であり、図中のＣ₁ 部等の複数か所において
追加が、同じくＣ₂ 部において間引きが夫々行われてい
る。なお放射線の追加は、対象となる連絡線との交点間
の中点を起点とし、両側の放射線の夫々の方向を平均し
た方向に新たな放射線を設定することにより、また放射
線の間引きは、同様の放射線を新たに設定すると共に、
両側の放射線の延長部分を消し去ることにより達成され
る。このような追加及び間引き処理は、前記交点間の長
さに応じて無条件に行わせてもよく、また、入力操作部
14を操作するオペレータの介入を条件として行わせても
よい。

【００３８】以上の如き要素分割を、放射線の追加及び
間引きを含めて終えた後、加工データ作成装置１は、複
数の放射線の夫々を相隣する２本の連絡線との交点間に
て所定数に分割し、各放射線上の分割点をこれらの延設
の方向に昇順に連結して前記起点Ｓを中心とする螺線
（spiral）を設定する（ステップ７）。

【００３９】図７は、螺線の形成手順の説明図である。
図示の如く各放射線３，３…は、２本の連絡線４，４…
との交点間に設定された複数（図においては３つ）の分
割点Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ により等分割されており、螺線５
は、夫々の放射線３，３…上に設定された分割点Ｄ₁ ，
Ｄ₂ ，Ｄ₃ を各放射線３，３…の延設の方向に昇順に連
結する手順、即ち、適宜の放射線３上の分割点Ｄ₁ をこ
れの一側に相隣する放射線３上の分割点Ｄ₂ に連結し、
更にこの分割点Ｄ₂ を同側に相隣する放射線３上の分割
点Ｄ₃ に連結する手順を繰り返して設定される。工具経
路設定部12においては、以上の如き螺線５の設定のため
の演算処理が行われ、このように設定された螺線５が工
具経路を示す加工データとして出力される。

【００４０】図５（ｃ）は、図５（ｂ）に示す如く要素
分割された加工面上に螺線５を設定した状態を示す平面
図であり、前述の如く設定される螺線５は、図示の如
く、前記起点Ｓに始まり、該起点Ｓからの距離を増しつ
つ一方向に巡る線となる。ここで、加工面の全体に亘っ
て延設された前記放射線３，３…の夫々が連絡線４，４
…により等分割されており、また相隣する２本の連絡線
４，４との交点間にて前記分割点Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ によ
り等分割されているから、これらの分割点Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，
Ｄ₃ を連結して形成された螺線５は、加工面の全体に亘
って略均一な密度を保って連続することとなる。

【００４１】相隣する連絡線４，４間における分割点の
数は、図７に示す３つに限らず、適宜の数に設定するこ
とができる。この数は、前述の如く設定される螺線５の
密度（重なり部分の間隔）を決めるものであり、ステッ
プ１において設定された加工条件に応じて適正数に定め
るようにしてもよく、また加工条件の一部として数値入
力されるようにしてもよい。更に前記分割点の数は、前
述した放射線の追加又は間引きに応じて増減するように
するのが望ましい。この増減処理は、放射線の追加又は
間引きに応じて無条件に行わせてもよく、また、入力操
作部14を操作するオペレータの介入を条件として行わせ
てもよい。

【００４２】このように本発明方法においては、加工面
上に適宜に設定した起点Ｓから始まり、前記加工面に沿
って略均一な密度を保つ螺線が全面に亘って形成され
て、この螺線が前記加工面の加工に用いる工具の経路と
して設定されるから、複合曲面により構成された被加工
物の加工面を、単一の経路を辿る工具により、全面に亘
って均一に加工することが可能となる。

【００４３】なお 以上の実施の形態においては、本発
明方法の実施に専用の装置（加工データ作成装置１）を
用いる場合について述べたが、前述した各手順をコンピ
ュータによる読み取りが可能なプログラムとして記録し
てある記録媒体を用い、この記録媒体を汎用のコンピュ
ータに装着して前記プログラムをロードさせ、該コンピ
ュータに装備された演算処理部としてのＣＰＵ、記憶手
段としてのＲＡＭ等を利用して本発明方法を実施するこ
ともできる。

【００４４】図８は、このような実施の形態を示す模式
図である。図中ＲＭは、磁気ディスク、光ディスク等の
記録媒体であり、この記録媒体ＲＭには、形状データが
与えられた被加工物の加工面に沿って、該加工面上の起
点から夫々の方向に拡がる複数本の放射線を設定する処
理をコンピュータに行わせるプログラムコードPC11、設
定された各放射線の起点からの距離が等しい点同士を結
ぶ連絡線を加工面に沿って複数設定し、加工面を要素分
割する処理をコンピュータに行わせるルプログラムコー
ドPC12と、各放射線を相隣する２本の連絡線との交点間
にて所定数に分割し、各放射線上の分割点を延設の方向
に昇順に連結して起点を中心とする螺線を形成する処理
をコンピュータに行わせるプログラムコードPC13とを含
むコンピュータプログラムが記録してある。

【００４５】このような記録媒体ＲＭを汎用コンピュー
タ６のディスクドライブ７に装着して読込みのための処
理を行うと、媒体ＲＭに記録されたコンピュータプログ
ラムがコンピュータ６にロードされ、該コンピュータ６
が前述した演算処理を実行して、加工に用いる工具の経
路を含む加工データが求められる。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る加工デー
タ作成方法及び加工データ作成装置、並びに本発明に係
る記録媒体においては、複合曲面によって構成された被
加工物の加工面に、適宜の起点から加工面の面上に沿っ
て延びる螺線を形成し、この螺線を加工用の工具の工具
経路として設定するから、複雑な形状を有する加工面全
体に、略均一な密度にて分布する工具経路を設定するこ
とができ、この工具経路に沿って移動せしめられる加工
用の工具により、加工面の形態の如何に拘らず全面に亘
って滑らかで均一な加工を行わせることができ、またこ
の間に工具に加わる負荷の変動が少なく、高速加工への
対応が容易となる。更に、前記工具経路として設定され
る螺線は加工面の全体に亘って連続するから、工具との
最初の接触に伴うカッターマークが前記起点に形成され
るのみであり、煩雑な後処理を要することなく良好な仕
上がり面が得られる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加工データ作成装置の構成を示す
ブロック図である。

【図２】被加工物の一例を示す外観斜視図である。

【図３】本発明方法の実施手順を示すフローチャートで
ある。

【図４】側地線の形成手順の説明図である。

【図５】本発明方法の実施手順の説明図である。

【図６】放射線の追加及び間引きの実施状態の説明図で
ある。

【図７】螺線の形成手順の説明図である。

【図８】本発明の他の実施の形態を示す模式図である。

【図９】等高面法により設定された工具経路を示す図で
ある。

【図１０】断面法により設定された工具経路を示す図で
ある。

【図１１】面沿い法における問題点の説明図である。

【符号の説明】

１ 加工データ作成装置 ２ ＣＡＤ装置 ３ 放射線 ４ 連絡線 ５ 螺線 10 放射線設定部 11 要素分割部 12 工具経路設定部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複合曲面により構成された加工面の形状
   データが与えられた被加工物に対し、前記加工面の加工
   に用いる工具の経路を含む加工データを作成する方法に
   おいて、 前記加工面上に適宜に定めた起点から一平面内にて等角
   度に拡がる複数本の放射線を、夫々の方向に向けて前記
   加工面に沿って設定する工程と、 各放射線上の前記起点からの距離が等しい点同士を結ぶ
   連絡線を前記加工面に沿って複数設定し、これらの連絡
   線と前記放射線とにより前記加工面を要素分割する工程
   と、 前記放射線の夫々を相隣する２本の連絡線との交点間に
   て所定数に分割し、各放射線上の分割点を前記延設の方
   向に昇順に連結して前記起点を中心とする螺線を形成
   し、該螺線を前記工具の経路として設定する工程とを含
   むことを特徴とする加工データ作成方法。
2. 【請求項２】 複合曲面により構成された加工面の形状
   データが与えられた被加工物に対し、前記加工面の加工
   に用いる工具の経路を含む加工データを作成する装置に
   おいて、 前記加工面上に適宜に定めた起点から一平面内にて等角
   度に拡がる複数本の放射線を、夫々の方向に向けて前記
   加工面に沿って設定する放射線設定手段と、 該放射線設定手段により設定された複数本の放射線上の
   前記起点からの距離が等しい点同士を結ぶ連絡線を前記
   加工面に沿って複数設定し、これらの連絡線と前記放射
   線とにより前記加工面を要素分割する要素分割手段と、 前記放射線設定手段により設定された複数本の放射線の
   夫々を、前記要素分割手段により設定され互いに相隣す
   る２本の連絡線との交点間にて所定数に分割し、各放射
   線上の分割点を前記延設の方向に昇順に連結して前記起
   点を中心とする螺線を形成し、該螺線を前記工具の経路
   として設定する工具経路設定手段とを具備することを特
   徴とする加工データ作成装置。
3. 【請求項３】 複合曲面により構成された加工面の形状
   データが与えられた被加工物に対し、前記加工面の加工
   用工具の経路を含む加工データを作成する手順をコンピ
   ュータに実行させるコンピュータプログラムを記録して
   あるコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、 コンピュータに、前記加工面上に適宜に定めた起点から
   一平面内にて等角度に拡がる複数本の放射線を、夫々の
   方向に向けて前記加工面に沿って設定させるプログラム
   コード手段と、 コンピュータに、前記複数の放射線上の前記起点からの
   距離が等しい点同士を結ぶ連絡線を前記加工面に沿って
   複数設定させ、これらの連絡線と前記放射線とにより前
   記加工面を要素分割させるプログラムコード手段と、 コンピュータに、前記複数本の放射線の夫々を、互いに
   相隣する２本の連絡線との交点間にて所定数に分割さ
   せ、各放射線上の分割点を前記延設の方向に昇順に連結
   して前記起点を中心とする螺線を形成させて、該螺線を
   前記工具の経路として設定させるプログラムコード手段
   とを含むコンピュータプログラムを記録してあることを
   特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。