刀具路徑生成裝置以及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種刀具路徑生成裝置以及方法，該刀具路徑生成裝置能夠通過將螺旋狀的路徑與次擺線狀的路徑組合，縮短由在二維平面上定義出的加工區域整體形狀和深度所定義的型腔部的加工時間，并使刀具壽命變長。
【背景技術】
[0002]當前，已知下述情況，即，作為用于對由在二維平面上定義出的加工區域整體形狀和深度所定義的凹部即所謂型腔部進行加工的刀具路徑生成裝置，形成為:對加工區域整體形狀內的最大圓的部分生成螺旋加工路徑，對加工區域整體形狀內的除了最大圓以外的部分自動地生成使加工路徑和非加工路徑反復而形成的次擺線加工路徑。(例如，參照專利文獻1。)
[0003]在如上所述的刀具路徑生成裝置中，能夠抑制針對刀具的加工負載，因此，存在能夠進行有效利用刀具的刃長的、高效的加工的優點。特別是，由于在螺旋狀的路徑中維持加工狀態，因此，與使加工狀態和非加工狀態反復而形成的次擺線狀的路徑相比，高效地進行加工。
[0004]專利文獻1:日本特開2002-283118號公報
【發明內容】
[0005]但是，在上述的現有技術中存在下述問題，S卩，高效的螺旋狀的路徑僅適用于加工區域整體形狀內的最大圓部分的1個部位，無法實現根據加工區域整體形狀而自動地應用多個螺旋狀的路徑的高效化。
[0006]本發明就是鑒于上述情況而提出的，其目的在于得到一種能夠根據加工區域整體形狀而自動地生成多個螺旋狀的刀具路徑的刀具路徑生成裝置以及方法。
[0007]為了解決上述課題、實現目的，本發明是生成用于在加工材料中形成由加工區域整體形狀和深度定義的凹部的刀具路徑的刀具路徑生成裝置，該刀具路徑生成裝置的特征在于，具有:基準圓生成單元，其從加工區域整體形狀內提取多個滿足預先設定的條件的圓形區域；第1加工路徑生成單元，其生成第1刀具路徑和螺旋加工后加工區域形狀，該第1刀具路徑通過螺旋狀的路徑對基準圓生成單元提取的多個圓形區域或者包含該圓形區域的周邊在內的區域進行加工，該螺旋加工后加工區域形狀是從加工區域整體形狀中去除第1刀具路徑所涉及的加工區域之后的加工區域形狀；以及第2加工路徑生成單元，其生成用于對螺旋加工后加工區域形狀進行加工的第2刀具路徑。
[0008]發明的效果
[0009]本發明所涉及的刀具路徑生成裝置以及方法能夠根據加工區域整體形狀而自動地生成多個螺旋狀的刀具路徑，因此，具有能夠提高加工效率的效果。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示本發明所涉及的刀具路徑生成裝置的實施方式的結構的圖。
[0011]圖2是表示實施方式所涉及的刀具路徑生成裝置的動作的流程的流程圖。
[0012]圖3是表示加工區域整體形狀的一個例子的圖。
[0013]圖4是表示通過中心軸變換而得到的中心軸的一個例子的圖。
[0014]圖5是表不成為提取候補的內接圓的一個例子的圖。
[0015]圖6是表示提取的圓數據的一個例子的圖。
[0016]圖7是表不孔加工路徑的一個例子的圖。
[0017]圖8是表示螺旋加工的生成情況的圖。
[0018]圖9是表示在次擺線加工中成為加工對象的區域形狀的一個例子的圖。
[0019]圖10是表示次擺線加工的加工路徑的一個例子的圖。
[0020]圖11是表示輸出結果的刀具路徑的一個例子的圖。
[0021]圖12是表示由專利文獻1所公開的刀具路徑生成裝置生成的刀具路徑的例子的圖。
[0022]圖13是表示提取沒有以2點與加工區域整體形狀的輪廓相切的圓的情況的一個例子的圖。
【具體實施方式】
[0023]下面，基于附圖，對本發明所涉及的刀具路徑生成裝置以及方法的實施方式進行詳細說明。此外，本發明并不限定于本實施方式。
[0024]實施方式.
[0025]圖1是表示本發明所涉及的刀具路徑生成裝置的實施方式的結構的圖。實施方式所涉及的刀具路徑生成裝置50具有加工區域形狀輸入部1、加工條件輸入部2、刀具路徑生成部3、加工區域形狀存儲部20、以及加工條件存儲部21。
[0026]加工區域形狀輸入部1接受對加工區域整體的形狀進行定義的加工區域整體形狀數據的外部輸入，并將其存儲至加工區域形狀存儲部20。
[0027]加工條件輸入部2接受下述等數據的外部輸入，即，加工部的深度、開始螺旋加工的孔部的加工方法、孔部的半徑、1個孔部所需的加工時間、在螺線加工及螺旋加工及次擺線加工中使用的銑刀刀具的直徑、用于生成螺旋加工路徑、次擺線加工路徑的參數、螺旋加工路徑、次擺線加工路徑中的進行加工的路徑下的進給速度、次擺線加工路徑中的沒有進行加工的路徑下的進給速度、在螺旋加工路徑之間移動的路徑的進給速度等，并將數據存儲至加工條件存儲部21。此外，作為開始進行螺旋加工的孔部的加工方法的例子，能夠列舉利用鉆具進行的鉆孔加工、利用銑刀刀具進行的螺線加工等。作為用于生成螺旋加工路徑、次擺線加工路徑的參數的例子，能夠列舉刀具半徑方向的切入量、刀具相對于加工材料的接觸角等。
[0028]刀具路徑生成部3具有螺旋加工路徑基準圓生成部4、孔加工路徑生成部5、螺旋加工路徑生成部6、次擺線加工路徑生成部7、刀具路徑輸出部8、螺旋加工路徑基準圓存儲部22、次擺線加工區域形狀存儲部23、刀具路徑存儲部24、以及控制部25。刀具路徑生成部3通過對各功能部的執行順序進行控制，從而生成孔加工、螺旋加工、以及次擺線加工的各刀具路徑，并輸出至外部。
[0029]作為基準圓生成單元的螺旋加工路徑基準圓生成部4根據來自控制部25的執行指示，并基于加工區域形狀存儲部20所存儲的加工區域整體形狀數據、加工條件存儲部21所存儲的加工條件數據，生成作為螺旋加工路徑的基準的圓數據，并存儲至螺旋加工路徑基準圓存儲部22。
[0030]孔加工路徑生成部5根據來自控制部25的執行指示，基于螺旋加工路徑基準圓存儲部22所存儲的圓數據、加工條件存儲部21所存儲的加工條件數據，生成用于形成開始進行螺旋加工的部分的孔部的加工路徑數據，并使刀具路徑存儲部24存儲數據。
[0031]作為第1加工路徑生成單元的螺旋加工路徑生成部6根據來自控制部25的執行指示，基于加工區域形狀存儲部20所存儲的加工區域整體形狀數據、螺旋加工路徑基準圓存儲部22所存儲的圓數據、以及加工條件存儲部21所存儲的加工條件數據，生成作為第1刀具路徑的螺旋加工路徑數據，并使刀具路徑存儲部24存儲數據。另外，生成從加工區域整體形狀中去除已生成的路徑所涉及的加工區域形狀得到的作為次擺線加工的對象的螺旋加工后加工區域形狀數據，并使次擺線加工區域形狀存儲部23存儲數據。
[0032]次擺線加工路徑生成部7根據來自控制部25的執行指示，基于次擺線加工區域形狀存儲部23所存儲的螺旋加工后加工區域形狀數據、以及加工條件存儲部21所存儲的加工條件數據，生成作為第2刀具路徑的次擺線加工路徑數據，并使刀具路徑存儲部24存儲數據。
[0033]刀具路徑輸出部8根據來自控制部25的執行指示，將刀具路徑存儲部24所存儲的加工路徑數據輸出至外部。
[0034]加工區域形狀存儲部20對輸入至加工區域形狀輸入部1的加工區域整體形狀數據進行存儲。
[0035]加工條件存儲部21對輸入至加工條件輸入部2的加工條件數據進行存儲。
[0036]螺旋加工路徑基準圓存儲部22對由螺旋加工路徑基準圓生成部4生成的圓數據進行存儲。
[0037]次擺線加工區域形狀存儲部23對由螺旋加工路徑生成部6生成的螺旋加工后加工區域形狀數據進行存儲。
[0038]刀具路徑存儲部24對由孔加工路徑生成部5、螺旋加工路徑生成部6、以及次擺線加工路徑生成部7各自生成的加工路徑數據進行存儲。
[0039]控制部25通過分別向螺旋加工路徑基準圓生成部4、孔加工路徑生成部5、螺旋加工路徑生成部6、次擺線加工路徑生成部7、以及刀具路徑輸出部8發送執行指示，控制各部分的動作順序。
[0040]圖2是表示實施方式所涉及的刀具路徑生成裝置的動作的流程的流程圖。首先，從外部對加工區域形狀輸入部1輸入對加工區域整體形狀進行定義的數據，并存儲至加工區域形狀存儲部20(步驟S201)。此外，對加工區域整體形狀進行定義的數據是指構成區域輪廓形狀的形狀要素的種類、坐標、尺寸等的數據。另外，作為從外部將數據輸入至加工區域