JP2903524B2 - Free curved surface processing method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 A産業上の利用分野 本発明は自由曲面加工方法に関し、例えばCAM(compu
ter aided manufacturing)等において自由曲面を表す
データを用いて当該自由曲面をもつた外形形状の製品を
切削加工する場合に適用して好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a free-form surface processing method, for example, a CAM (compu
This method is suitable for use when cutting a product having an outer shape having the free-form surface using data representing the free-form surface in ter aided manufacturing or the like.
B発明の概要 本発明は、自由曲面加工方法において、予めドリルを
用いて穴あけ加工した後、ボールエンドミルを用いて加
工穴の側壁を切削することにより、工具経路を共用する
ことができると共に、表面形状に凹凸を有する自由曲面
を容易に得ることができる。B. Summary of the Invention The present invention provides a free-form surface machining method, in which after drilling using a drill in advance, and cutting the side wall of the machining hole using a ball end mill, the tool path can be shared and the surface can be shared. A free-form surface having irregularities can be easily obtained.
C従来の技術 従来、CAM等において凹部を有する複雑な形状に加工
する場合、まず放電加工用の放電電極を作成して、金型
を放電加工するようになされている。C Prior Art Conventionally, when machining into a complicated shape having a concave portion in a CAM or the like, first, a discharge electrode for electric discharge machining is created, and a mold is subjected to electric discharge machining.
すなわち第10図に示すように荒加工用及び仕上げ加工
用電極1及び2は、金型3の凹部に対して当該凹部の曲
面データに基づいて凸形状に形成される。That is, as shown in FIG. 10, the roughing and finishing electrodes 1 and 2 are formed in a convex shape with respect to the concave portion of the mold 3 based on the curved surface data of the concave portion.
D発明が解決しようとする問題点 ところで放電加工の手法を用いる場合、加工時間が長
大化することに加えて、最低限荒加工用及び仕上げ加工
用の放電電極1及び2を形成する必要があり、その分全
体として作業工程が複雑かつ煩雑となる問題がある。D Problems to be Solved by the Invention By the way, in the case of using the electric discharge machining method, it is necessary to form the discharge electrodes 1 and 2 for rough machining and finish machining in addition to increasing the machining time. However, there is a problem that the work process becomes complicated and complicated as a whole.
この問題を解決する一つの方法として、NC(numerica
l control)工作機械等によつて、凹部を有する複雑な
自由形状の曲面データを用いて直接加工することができ
れば、加工時間を格段に短縮できると考えられる。One solution to this problem is NC (numerica
l control) If machining can be performed directly by using a complicated free-form surface data having a concave portion by a machine tool or the like, the machining time can be remarkably reduced.
ところがこの場合、使用する工具毎に工具経路データ
を生成する必要があり、加工方法が全体として煩雑なた
め、解決策としては未だ不十分であつた。However, in this case, it is necessary to generate tool path data for each tool to be used, and the machining method is complicated as a whole, so that it is still insufficient as a solution.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な
方法によつて短時間で所望の曲面形状に直接切削加工し
得る自由曲線加工方法を提案しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose a free curve machining method capable of directly cutting a desired curved surface shape in a short time by a simple method.
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、自由
曲面を表すデータに基づいてオフセツト曲面SOFを生成
すると共に、当該オフセツト曲面SOFに基づいて工具経
路を生成し、加工材料10を所望の自由曲面に加工する自
由曲面加工方法において、ボールエンドミルMBの径がド
リルDRの径よりも大となるように、当該ドリルDR及びボ
ールエンドミルBMの工具形状を指定し、加工材料10に対
して所定間隔GP毎に、オフセツト曲面SOFに基づいて指
定される各加工深さにドリルDRを用いて順次穴開け加工
し、ドリルDRによつて穴開け加工した際の工具経路LEを
用いてボールエンドミルMBによる切削加工をするように
なし、所定間隔GPは、ドリルDRによつて形成された各隣
接する穴D1、D2、……が互いに側壁をもつて独立するよ
うになすと共に、ボールエンドミルMDをドリルDRと同じ
工具経路LEに沿つて先端方向に移動加工することにより
ボールエンドミルMDとドリルDRの径の差に基づいて側壁
が切削されて、隣接する穴D1、D2、……が連続するよう
になす間隔であるようにする。Means for Solving Problem E In order to solve such a problem, in the present invention, an offset surface SOF is generated based on data representing a free-form surface, and a tool path is generated based on the offset surface SOF. In the free-form surface processing method of processing the processing material 10 into a desired free-form surface, the tool shapes of the drill DR and the ball end mill BM are designated and processed so that the diameter of the ball end mill MB is larger than the diameter of the drill DR. Drilling is performed on the material 10 at predetermined intervals GP at each processing depth specified based on the offset curved surface SOF using the drill DR, and the tool path LE when drilling is performed by the drill DR. , And a predetermined interval GP is set so that adjacent holes D1, D2,... Formed by the drill DR are independent of each other with side walls. At the same time, by moving the ball end mill MD in the tip direction along the same tool path LE as the drill DR, the side wall is cut based on the difference in diameter between the ball end mill MD and the drill DR, and the adjacent holes D1, D2 ,... Should be continuous.
F作用 加工材料10に対してドリルDR及びボールエンドミルMB
の先端部が同じ加工深さまで切削挿入された際に、ボー
ルエンドミルMBの工具形状がドリルDRの工具形状を含有
するようにドリルDR及びボールエンドミルMBの形状を指
定すると共に、先端方向に切削能力を有するドリルDRを
用いて予め自由曲面に応じた各々の所定加工深さまで穴
開け加工した後、その工具経路LEを用いて、側面方向に
切削能力を有するボールエンドミルMBによつてドリルDR
による加工穴(D1、D2、……)の側壁を切削することに
より、工具経路LEを共用してより短時間で荒加工形状DE
Fを形成し得る。F action Drill DR and ball end mill MB for processing material 10
When the tip of the ball is milled to the same machining depth, the shape of the drill DR and ball end mill MB is specified so that the tool shape of the ball end mill MB contains the tool shape of the drill DR, and the cutting capability in the tip direction After drilling in advance to each predetermined machining depth corresponding to the free-form surface using a drill DR having a drill DR, using the tool path LE, the drill DR is formed by a ball end mill MB having a cutting ability in the side direction.
By cutting the side wall of the drilled hole (D1, D2, ...) by using the tool path LE, the rough machining shape DE can be cut in a shorter time.
F may be formed.
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は全体としてこの実施例による自由曲面加工装
置が実行する曲面加工処理手順SP1を示し、所定の自由
曲面の外形形状を有する製品の金型を切削加工する。FIG. 1 shows a curved surface processing procedure SP1 executed by the free curved surface processing apparatus according to this embodiment as a whole, in which a die of a product having a predetermined outer shape of a free curved surface is cut.
すなわち自由曲面加工装置は、例えばオペレータの操
作に従つて曲面加工処理手順SP1から入つて、ステツプS
P2において、まず荒加工用の第1のボールエンドミルMB
1の半径RBの入力を待つ。That is, the free-form surface processing device enters the curved surface processing procedure SP1 in accordance with, for example, the operation of the operator, and
In P2, first, the first ball end mill MB for roughing
Wait for a radius RB of 1.
ここで半径RBはボールエンドミルKB1の中心位置から
刃先までの距離を表し、ここで当該自由曲面加工装置の
端末に設けられたキーボードからオペレータが半径10
〔mm〕入力すると、続いて自由曲面加工装置はステツプ
SP3に移つて仕上げしろDの入力を待つ。Here, the radius RB represents the distance from the center position of the ball end mill KB1 to the cutting edge.
Enter [mm], and then the free-form surface processing device
Move to SP3 and wait for the finishing D input.
ここで仕上げしろDは、第2図に示すように、ドリル
およびボールエンドミルを用いて荒加工する際に、金型
の加工目標(最終的な金型の仕上がり曲面SCでなり、当
該曲面SCが自由曲面の外形形状を表す曲面になる)に対
して厚みDだけ内側の曲面S(以下これを荒加工用の曲
面と呼ぶ)を得た後、仕上げ加工で最終的な加工目標SC
を得るようになされており、この肉厚が仕上げしろDで
ある。Here, as shown in FIG. 2, the finishing margin D is a processing target of a die (finished die finished curved surface SC, and the curved surface SC is used when roughing is performed using a drill and a ball end mill. After obtaining a curved surface S (hereinafter referred to as a surface for rough machining) inside by a thickness D with respect to the curved surface representing the outer shape of the free-form surface, the final machining target SC is obtained by finishing.
This thickness is the finishing margin D.
ここでステツプSP3において、例えばキーボードから
仕上げしろDの値1〔mm〕が入力されると自由曲面加工
装置は、ステツプSP4に移つてオフセツト曲面を生成す
る。Here, in step SP3, for example, when the value of the finishing margin D of 1 [mm] is input from the keyboard, the free-form surface processing apparatus proceeds to step SP4 to generate an offset surface.
すなわち第3図に示すように、自由曲面加工装置は加
工目標となる自由曲面SCの表面を表す位置データに対し
て、(RB+D)・nで表される平行移動両だけ法線方向
に平行移動した面でなるオフセツト曲面SOFを表す位置
データを生成する。That is, as shown in FIG. 3, the free-form surface machining apparatus translates the position data representing the surface of the free-form surface SC as the machining target by the parallel movement represented by (RB + D) · n in the normal direction. The position data representing the offset curved surface SOF composed of the set surfaces is generated.
すなわちこの場合、ボールエンドミルの半径10〔m
m〕、仕上げしろDの値として1〔mm〕が入力されてい
ることから値(RB+D)で表されるオフセツト量として
11〔mm〕だけ法線方向に平行移動したオフセツト曲面SO
Fを生成する。That is, in this case, the radius of the ball end mill 10 (m
m], since 1 [mm] is input as the value of the finishing margin D, the offset amount represented by the value (RB + D)
Offset curved surface SO translated in the normal direction by 11 [mm]
Generate F.
続いて自由曲面加工装置は、ステツプSP5に移つて削
り残し厚Tの入力を持つ。なおこの金型加工において
は、第4図に示すようにボールエンドミルMBが先端方向
に切削能力を持たないことから、予めドリルによつて所
定深さの加工穴(D1、D2……)を形成した後、当該加工
穴(D1、D2……)を利用してボールエンドミルMBで切削
加工して荒加工をするようになされている。Subsequently, the free-form surface machining apparatus proceeds to step SP5 and has an input of the uncut thickness T. In this die machining, as shown in FIG. 4, since the ball end mill MB does not have a cutting ability in the tip direction, machining holes (D1, D2...) Having a predetermined depth are formed in advance by a drill. After that, rough processing is performed by cutting using a ball end mill MB using the processing holes (D1, D2...).
すなわちボールエンドミルMBにおいては、先端部分に
切削能力がなく、側面方向に切削能力を有しているのに
対して、ドリルは工具の先端方向に切削能力を有し、側
面方向に切削能力がないことから、ドリルで所定深さま
で穴あけ加工した後、当該ドリルに対して半径の大きな
ボールエンドミルMBで残つた側壁部分を切削加工すれば
所定形状DEFに荒加工することができる。That is, in the ball end mill MB, the tip has no cutting ability and has a cutting ability in the side direction, whereas the drill has a cutting ability in the tip direction of the tool and has no cutting ability in the side direction. Therefore, if a hole is drilled to a predetermined depth and then the remaining side wall portion is cut by a ball end mill MB having a large radius with respect to the drill, rough processing to a predetermined shape DEF can be performed.
この実施例においては、ドリルを所定ピツチでX及び
Y方向に順次移動させると共に、オフセツト曲面SOFを
切削目標にして、深さ方向(すなわちZ方向)に穴あけ
加工した後、ボールエンドミルMBを当該ドリルと同じピ
ツチでX及びY方向に移動すると共に、深さ方向に移動
し、駆動することにより荒加工の前に予め金型を切削加
工するようになされている。In this embodiment, the drill is sequentially moved in the X and Y directions at a predetermined pitch, the hole is cut in the depth direction (ie, the Z direction) with the offset curved surface SOF as a cutting target, and then the ball end mill MB is moved to the drill end. The die is moved in the X and Y directions with the same pitch as that described above, is moved in the depth direction, and is driven to cut the die in advance before roughing.
このとき、第5図及び第6図に示すように、ボールエ
ンドミルMB1の刃先の形状は、工具中心BOを原点にとつ
て、次式 x2+(y−RB)2=RB2 ……(1) で表すことができる。At this time, as shown in FIGS. 5 and 6, the shape of the cutting edge of the ball end mill MB1 has the following formula x 2 + (y−RB) 2 = RB 2. 1) can be represented by
これに対してドリルDRの刃先の角度αDは、一般に11
8゜でなることから、ドリルDRの刃先の形状を表す直線L
Dは、次式 で表される。On the other hand, the angle α D of the cutting edge of the drill DR is generally 11
Since it is 8 mm, the straight line L representing the shape of the cutting edge of the drill DR
D is It is represented by
従つて(1)式及び(2)式から、ボールエンドミル
MB1の刃先の先端とドリルDRの刃先の先端とが一致した
場合において、直線LDとボールミルエンドミルMB1の刃
先形状を表す曲線LOとが交わる点のx座標は、次式 で表される。Therefore, from equations (1) and (2), the ball end mill
When the tip of the cutting edge of MB1 coincides with the tip of the cutting edge of the drill DR, the x coordinate of the point where the straight line LD and the curve LO representing the cutting edge shape of the ball mill end mill MB1 intersect is expressed by the following equation. It is represented by
従つてボールエンドミルMB1の半径RBに対してドリルD
Rの半径DRを、次式 RD=0.8RB ……(4) の値に選択すると共に、ドリルDRの先端DRと、ボールエ
ンドミルMB1の先端とが一致するようにドリルDRの位置
を設定すれば、ボールエンドミルMB1の工具経路データ
と同一の工具経路データを用いて、ドリルDRを駆動する
ことができる。Therefore, drill D against radius RB of ball end mill MB1
If the radius DR of R is selected to the value of the following formula RD = 0.8RB (4), and the position of the drill DR is set so that the tip DR of the drill DR and the tip of the ball end mill MB1 match. The drill DR can be driven using the same tool path data as that of the ball end mill MB1.
かくしてこの実施例においては第7図に示すようにス
テツプSP5においてで入力された削り残し厚T1〔mm〕を
入力することにより、当該削り残し厚Tが残るように
(4)式を満足する半径のドリルDRで穴あけ加工した
後、ボールエンドミルMB1で切削加工する。Thus, in this embodiment, as shown in FIG. 7, by inputting the uncut thickness T1 [mm] inputted in step SP5, the radius satisfying the expression (4) is satisfied so that the uncut thickness T remains. And then cut with a ball end mill MB1.
因にこのようにドリルDRは削り残し厚Tを残して、穴
あけ加工するようにすれば、ドリルDRの回転軸に直交す
る方向に有害な応力がかかることを未然に防止してドリ
ルDRの破損を回避し得る。However, if the drill DR is drilled while leaving the uncut thickness T as described above, it is possible to prevent harmful stress from being applied in the direction perpendicular to the rotation axis of the drill DR and to break the drill DR. Can be avoided.
続いて自由曲面加工装置はステツプSP6に移つて上述
したように削り残し厚TからドリルDRの加工ピツチGPを
算出する。Subsequently, the free-form surface machining apparatus proceeds to step SP6 and calculates the machining pitch GP of the drill DR from the uncut thickness T as described above.
かくしてドリルDRの半径RD、削り残し厚Tに対して加
工ピツチGPは、次式 GP=T+2×0.8RB ……(5) の関係式で表され、この場合加工ピツチGPを17〔mm〕と
して加工すればよいことがわかる。Thus, the machining pitch GP for the radius RD of the drill DR and the uncut thickness T is expressed by the following equation: GP = T + 2 × 0.8 RB (5), where the machining pitch GP is 17 [mm]. It can be seen that processing is required.
ここでボールエンドミルMB1の半径RBは第8図に示す
ようにドリルDRで加工した加工穴(D1、D2……)の側面
を当該ボールエンドミルMB1で切削加工した際に、当該
切削加工によつて形成される切削加工穴B1、B2が所定の
開通部OPを有して互いに開通するように、次式 を満足する値に選定されている。Here, as shown in FIG. 8, the radius RB of the ball end mill MB1 is determined by cutting the side surface of the hole (D1, D2...) Formed by the drill DR with the ball end mill MB1. The following formula is used so that the formed machining holes B1 and B2 are opened to each other with a predetermined opening portion OP. Is selected to satisfy the following.
続いて自由曲面加工装置はステツプSP7に移つて加工
ピツチGPで順次x方向、y方向にドリルを移動制御する
と共に当該ドリルDRの先端がz軸方向に曲面S上の点ま
で到達する工具経路データを形成する。Subsequently, the free-form surface machining apparatus moves to step SP7 and sequentially controls the movement of the drill in the x-direction and the y-direction by the machining pitch GP, and the tool path data at which the tip of the drill DR reaches a point on the curved surface S in the z-axis direction. To form
なおこのとき自由曲面加工装置は、第9図に示すよう
な工具干渉回避の原理に基づいて工具経路データを生成
するようになされている。At this time, the free-form surface machining apparatus generates tool path data based on the principle of tool interference avoidance as shown in FIG.
すなわちボールエンドミルMB1を用いて加工ピツチGP
ごとにz軸方向の直線LC上を切削加工する場合におい
て、仕上がり曲面SCに対してオフセツト曲面SOFを生成
した際に、1つの直線LC上にオフセツト曲面SOFとの交
点が複数生じる場合には、仕上がり曲面SCとの距離が最
小の点H3まで工具中心BOを移動するように工具経路LEの
データを生成すると、当該工具経路データに基づいて切
削加工した際にW部分を削り取つてしまう。In other words, the processing pitch GP using the ball end mill MB1
In the case where the offset curved surface SOF is generated for the finished curved surface SC when a plurality of intersections with the offset curved surface SOF occur on one straight line LC, the distance between the finished curved SC generates data toolpath LE to move the tool center BO to the minimum point H 3, thus One Kezurito the W portion upon cutting based on the tool path data.
従つて直線LC上の複数の交点(H1、H2、H3)の内、仕
上がり曲面SCからの距離が最大の点H1の最大深さとして
工具経路データを生成することにより、工具干渉を回避
し得る工具経路データを得ることができ、これによりボ
ールエンドミルMB1を用いて工具干渉を未然に回避して
切削加工し得る。The plurality of intersections of the sub connexion linear LC (H 1, H 2, H 3), by the distance from the finished curved SC generates tool path data as the maximum depth of the point of maximum H 1, the tool interference Can be obtained, whereby cutting can be performed by using the ball end mill MB1 while avoiding tool interference.
すなわち自由曲面加工装置はステツプSP8に移つて、
ドリルDRの穴あけ加工を工具経路データに基づいて行
う。That is, the free-form surface processing apparatus moves to step SP8,
Performs drilling of the drill DR based on the tool path data.
このとき、ドリルDRの先端をボールエンドミルMB1の
半径RDだけ下端にずらして設定する。At this time, the tip of the drill DR is set to be shifted to the lower end by the radius RD of the ball end mill MB1.
続いてステツプSP9に移つてこの工具経路によつてボ
ールエンドミルMB1による切削加工をすれば、第8図に
示すような切削加工穴B1、B2を形成し得る。Subsequently, when the process proceeds to step SP9 and the cutting is performed by the ball end mill MB1 along this tool path, the cutting holes B1 and B2 as shown in FIG. 8 can be formed.
ここで切削加工穴(B1、B2……)を形成した場合、第
10図に示すように削り残し部分HCが残ることにより、さ
らに半径の大きな第2のボールエンドミルMB2を用いて
当該削り残し部分HCを切削除去すれば、荒加工を完了し
得る。When cutting holes (B1, B2 ...) are formed here,
As shown in FIG. 10, since the uncut portion HC remains, the rough machining can be completed by cutting and removing the uncut portion HC using a second ball end mill MB2 having a larger radius.
従つて自由曲面加工装置はステツプSP10に移つて、上
述のステツプSP3において入力された仕上げしろDの値
1〔mm〕及び第2のボールエンドミルの半径RBSによつ
てオフセツト量(RBS+D)を決定する。Accordingly, the free-form surface machining apparatus proceeds to step SP10, and determines the offset amount (RBS + D) based on the value 1 [mm] of the finishing margin D input in step SP3 and the radius RBS of the second ball end mill. .
この場合、第2のボールエンドミルMB2の半径RBSは、
削り残した部分HCを切削除去し得る値に選定する必要が
ある。In this case, the radius RBS of the second ball end mill MB2 is
It is necessary to select a value at which the unremoved portion HC can be removed by cutting.
従つてボールエンドミルMB2の半径RBSは、ボールエン
ドミルMB2の回転中心KOから削り残し部分HCの中心軸HCO
までの距離をRHとして、次式 RBS>RH ……(7) で表される値に選定すれば、削り残し部分HCを切削削除
することができる。Therefore, the radius RBS of the ball end mill MB2 is the center axis HCO of the uncut portion HC from the rotation center KO of the ball end mill MB2.
By setting the distance to RH and selecting a value represented by the following formula, RBS> RH (7), the uncut portion HC can be cut and deleted.
因に回転中心KOから削り残し部分HCの中心軸HCOまで
の距離RHは、加工ピツチGPの1/2の値をdとして、次式 で表される。The distance RH from the center of rotation KO to the center axis HCO of the uncut portion HC is expressed by the following equation, where d is 1/2 of the machining pitch GP. It is represented by
従つて加工ピツチGPが17〔mm〕として求められている
ことにより、RH=12.02〔mm〕が求まる。Accordingly, since the processing pitch GP is determined as 17 [mm], RH = 12.02 [mm] is determined.
従つてこの実施例の場合、第2のボールエンドミルMB
2の半径RBSを12.5〔mm〕に選定し、これによりオフセツ
ト量を13.5〔mm〕とする。Therefore, in the case of this embodiment, the second ball end mill MB
The radius RBS of 2 is selected to be 12.5 [mm], so that the offset amount is 13.5 [mm].
さらに自由曲面加工装置は続くステツSP11に移つて、
第2のオフセツト曲面SOF2を生成する。Furthermore, the free-form surface processing equipment moves to the next step SP11,
A second offset surface SOF2 is generated.
すなわち加工目標となる自由曲面SCの表面を表す位置
データに対して、(RBS+D)・nで表される平行移動
量だけ法線方向に平行移動した面でなるオフセツト曲面
SOF2を表す位置データを生成する。That is, an offset curved surface that is a surface that is translated in the normal direction by a translation amount represented by (RBS + D) · n with respect to the position data representing the surface of the free-form surface SC to be processed.
Generate position data representing SOF2.
この場合、オフセツト量として13.5〔mm〕が入力され
ていることから当該オフセツト量だけ法線方向に平行移
動したオフセツト曲面SOF2を生成する。In this case, since 13.5 [mm] is input as the offset amount, the offset curved surface SOF2 translated in the normal direction by the offset amount is generated.
続いて自由曲面加工装置はステツプSP12に移つて、
(5)式で求められた加工ピツチGP(17〔mm〕)及び第
1のボールエンドミルMB1の回転中心軸KOを使つて第9
図について上述した工具干渉回避の方法に基づいて第2
の工具経路データを生成した後、ステツプSP13において
第2のボールエンドミルMB2による切削加工を行う。Next, the free-form surface processing device moves to step SP12,
Using the machining pitch GP (17 [mm]) obtained by the equation (5) and the rotation center axis KO of the first ball end mill MB1, the ninth is performed.
Based on the method for avoiding tool interference described above with respect to the drawing, the second
After the generation of the tool path data, the cutting by the second ball end mill MB2 is performed in step SP13.
かくして自由曲面加工装置は削り残し部分HC(第10
図)を削除除去した後、ステツプSP14に移つて荒加工を
終了する。Thus, the free-form surface machining device can be used for the uncut part HC (No. 10
After the figure is deleted, the process proceeds to step SP14 to complete the roughing.
以上の方法によれば、ドリルDR及び第1の荒加工用と
しての第1のボールエンドミルMB1の形状関係を第5図
について上述したように予め指定すると共に、ドリルDR
を用いて予め穴あけした後、第1のボールエンドミルMB
1を用いて加工穴の側壁を切削加工するようにしたこと
により、ドリルDR及び第1のボールエンドミルMB1を駆
動する際の工具経路を共有し得、これにより荒加工全体
としての加工時間を短縮化し得る。According to the above method, the shape relationship between the drill DR and the first ball end mill MB1 for the first rough machining is specified in advance as described above with reference to FIG.
The first ball end mill MB after drilling in advance using
By cutting the side wall of the processing hole by using 1, the tool path for driving the drill DR and the first ball end mill MB1 can be shared, thereby shortening the processing time as a whole roughing Can be
なお上述の実施例においては、ドリルの先端角αDを
118゜とした場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、他の角度を有するドリルを用いた場合でも、これ
に応じてボールエンドミルの半径RBを第5図及び第6図
について上述した方法によつて予め指定することにより
同様の効果を得ることができる。In the above embodiment, the tip angle α D of the drill is
Although the case of 118 ° has been described, the present invention is not limited to this, and even when a drill having another angle is used, the radius RB of the ball end mill is correspondingly described above with reference to FIGS. The same effect can be obtained by designating the method in advance.
また上述の実施例においては、先端形状が半球状であ
るボールエンドミルを用いた場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、他の先端形状を有する切削工具を
用いた場合でも、これに応じてドリルの半径及び先端角
度を第5図及び第6図について上述した方法によつて予
め指定することにより同様の効果を得ることができる。Further, in the above-described embodiment, the case where a ball end mill having a hemispherical tip is used has been described.However, the present invention is not limited to this, and even when a cutting tool having another tip shape is used, Accordingly, a similar effect can be obtained by previously specifying the radius and the tip angle of the drill by the method described above with reference to FIGS. 5 and 6.
また上述の実施例においては、ドリルの半径RD及びボ
ールエンドミルの半径RBの関係を(4)式のように指定
した場合について述べたが、ドリルの形状はこれに限ら
ず、ボールエンドミルの外径形状からはみ出さないよう
に選定すれば良い。Further, in the above-described embodiment, the case where the relationship between the radius RD of the drill and the radius RB of the ball end mill is specified as in the expression (4) is described. However, the shape of the drill is not limited to this, and the outer diameter of the ball end mill is not limited to this. What is necessary is just to select so that it may not protrude from a shape.
また上述の実施例においては、第1のボールエンドミ
ルMB1を用いて加工する際に、削り残し部分HC(第10
図)を残した後、第2のボールエンドミルを用いて削り
残し部分HCを削除するようにした場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、第1のボールエンドミルMB
1の半径RBを削り残し部分HCを削除し得る値に選定する
ことにより、第2のボールエンドミルMB2による切削加
工工程を省略しても良い。Further, in the above-described embodiment, when machining using the first ball end mill MB1, the uncut portion HC (tenth
(FIG. 1), a case has been described in which the uncut portion HC is removed by using the second ball end mill. However, the present invention is not limited to this, and the first ball end mill MB
By selecting the radius RB of 1 to a value that allows the remaining portion HC to be removed and the portion HC to be removed, the cutting process using the second ball end mill MB2 may be omitted.
さらに上述の実施例においては、金型を作成する際に
本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれ
に限らず、直接製品を加工する場合等に広く適用し得
る。Further, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied when a mold is prepared has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a case where a product is directly processed.
H発明の効果 上述のように本発明によれば、ドリルを用いて予め穴
あけ加工をした後、当該加工穴の側壁をボールエンドミ
ルを用いて切削加工することにより、工具経路を共用し
得、これにより加工時間を短縮化し得ると共に、表面形
状に凹凸を有する自由曲面を容易に得ることができる自
由曲面加工方法を実現できる。H Effect of the Invention As described above, according to the present invention, a tool path can be shared by performing pre-drilling using a drill and then cutting the side wall of the processed hole using a ball end mill. Accordingly, it is possible to realize a free-form surface processing method capable of shortening the processing time and easily obtaining a free-form surface having irregularities in the surface shape.
第1図は本発明の一実施例を示すフローチヤート、第2
図は加工形状の説明に供する断面図、第3図はオフセツ
ト曲面の説明に供する略線図、第4図は本発明による加
工工程を示す斜視図、第5図及び第6図はドリル及びボ
ールエンドミルの関係を示す略線図、第7図及び第8図
は加工間隔とドリル及びボールエンドミルの半径との関
係を示す略線図、第9図は工具干渉回避の原理を示す略
線的断面図、第10図は削り残し部分とボールエンドミル
の半径との関係を示す略線図、第11図は従来例を示す略
線的側面図である。 3、10……金型、DR……ドリル、MB1、MB2……ボールエ
ンドミル、SC……仕上がり曲面、LE……工具経路、GP…
…加工ピツチ。FIG. 1 is a flow chart showing one embodiment of the present invention, and FIG.
Fig. 3 is a cross-sectional view for explaining a processing shape, Fig. 3 is a schematic diagram for explaining an offset curved surface, Fig. 4 is a perspective view showing a processing step according to the present invention, and Figs. 5 and 6 are drills and balls. FIG. 7 and FIG. 8 are schematic diagrams showing the relationship between the processing interval and the radius of the drill and ball end mill, and FIG. 9 is a schematic cross-section showing the principle of avoiding tool interference. FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the uncut portion and the radius of the ball end mill, and FIG. 11 is a schematic side view showing a conventional example. 3, 10: Die, DR: Drill, MB1, MB2: Ball end mill, SC: Finished surface, LE: Tool path, GP
... processed pitch.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G05B 19/4093 B23Q 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05B 19/4093 B23Q 15/00
Claims (1)
ト曲面を生成すると共に、当該オフセツト曲面に基づい
て工具経路を生成し、加工材料を所望の自由曲面に加工
する自由曲面加工方法において、 ボールエンドミルの径がドリルの径よりも大となるよう
に、当該ドリル及びボールエンドミルの工具形状を指定
し、 上記加工材料に対して所定間隔毎に、上記オフセツト曲
面に基づいて指定される各加工深さに上記ドリルを用い
て順次穴開け加工し、 上記ドリルによつて穴開け加工した際の工具経路を用い
て上記ボールエンドミルによる切削加工をするようにな
し、 上記所定間隔は、上記ドリルによつて形成された各隣接
する穴が互いに側壁をもつて独立するようになすと共
に、上記ボールエンドミルを上記ドリルと同じ工具経路
に沿つて上記ボールエンドミルの先端方向に移動加工す
ることにより上記ボールエンドミルと上記ドリルの径の
差に基づいて上記側壁が切削されて、上記隣接する穴が
連続するようになす間隔である ことを特徴とする自由曲面加工方法。1. A free-form surface machining method for generating an offset surface based on data representing a free-form surface, generating a tool path based on the offset surface, and machining a work material into a desired free-form surface. The tool shape of the drill and the ball end mill is specified so that the diameter of the drill is larger than the diameter of the drill, and the processing depth specified based on the offset curved surface at predetermined intervals for the processing material. The hole is sequentially drilled using the drill, and the ball end mill is used for cutting using the tool path when the hole is drilled. The predetermined interval is determined by the drill. Each adjacent hole formed is independent with side walls from each other, and the ball end mill is moved along the same tool path as the drill. The side wall is cut based on the difference in diameter between the ball end mill and the drill by moving the ball end mill in the direction of the tip thereof, and the gap is such that the adjacent holes are continuous. Free-form surface processing method.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63246211A JP2903524B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Free curved surface processing method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP63246211A JP2903524B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Free curved surface processing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293803A JPH0293803A (en) | 1990-04-04 |
| JP2903524B2 true JP2903524B2 (en) | 1999-06-07 |
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ID=17145172
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63246211A Expired - Fee Related JP2903524B2 (en) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Free curved surface processing method |
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS63186606A (en) * | 1987-01-30 | 1988-08-02 | 池田物産株式会社 | Lamber support apparatus |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63246211A patent/JP2903524B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0293803A (en) | 1990-04-04 |
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