[發(fā)明專利]刀具路徑的形成方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080048634.4
• 申請日: 2010-10-29
• 公開（公告）號: CN102640067A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田沼匡史;尾田光成;小森隆
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社牧野銑床制作所
• 主分類號: G05B19/4103
• 分類號: G05B19/4103;B23Q15/00;G05B19/4093
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于通過機(jī)床對工件進(jìn)行加工的刀具路徑的形成方法和裝置。

背景技術(shù)

在加工程序中包含有相對機(jī)床的進(jìn)給軸的移動指令。在移動指令中包含有位置的信息，刀具相對工件，按照規(guī)定的速度，相對地移動到規(guī)定位置，由此，按照規(guī)定的形狀對工件進(jìn)行加工。刀具的移動路徑，即，刀具路徑通過將作為工件圖的信息的CAD數(shù)據(jù)通過CAM裝置變換為線的信息的方式來制作。在通過CAM裝置制作的加工程序中，針對每個(gè)塊(block)而包含移動目的地的坐標(biāo)值。在本說明書中，將該加工程序的移動指令的坐標(biāo)值稱為塊端點(diǎn)。

近年，因機(jī)床的動作性能的提高，忠實(shí)地按照加工程序而動作的機(jī)床成為普通的機(jī)床，如果采用這樣的機(jī)床而進(jìn)行加工，存在呈折線狀移動的刀具的移動路徑原封不動地轉(zhuǎn)印到工件的加工面上，而無法獲得所希望的平滑的加工面的情況。另外，還存在如果刀具高速地在包含用折線來近似的圓弧、曲線的刀具路徑上移動，則在塊端點(diǎn)使進(jìn)給軸產(chǎn)生急劇的加速度的變化，從而妨礙加工的高速化的情況。作為解決這些問題的方法，已知有下述的平滑加工技術(shù)：在CAM裝置、數(shù)控機(jī)床的控制裝置中，將加工程序的刀具路徑置換為可通過數(shù)學(xué)公式表達(dá)的NURBS等的近似曲線，來進(jìn)行加工。

圖5示出通過平滑加工技術(shù)而進(jìn)行了曲線近似的刀具路徑的一個(gè)例子。在曲線近似中，具有因刀具路徑的折曲程度、塊端點(diǎn)的坐標(biāo)值、鄰接的塊端點(diǎn)之間的線段距離的微小差異而使得近似曲線的路徑大大地改變的特性。由此，在進(jìn)行曲面的加工時(shí)，存在鄰接的前后的刀具路徑不一致，在.鄰接的刀具路徑之間產(chǎn)生階差，無法獲得平滑的加工面的情況。在這里，鄰接的刀具路徑是指：在往復(fù)加工、等高線加工中，空開周期進(jìn)給量的間距的刀具路徑。

在專利文獻(xiàn)1中公開有作為在鄰接的刀具路徑之間不產(chǎn)生階差而能夠獲得平滑的加工面的平滑加工技術(shù)所涉及的現(xiàn)有的一個(gè)例子。該專利文獻(xiàn)1涉及下述的數(shù)控器，該數(shù)控器抑制刀具路徑之間的階差的發(fā)生，還能夠在周期進(jìn)給方向加工平滑的曲面。在說明該文獻(xiàn)1的第0019段、第0005段中所記載的課題解決技術(shù)方案的具體的結(jié)構(gòu)的記載中有：“即，在本實(shí)施方式中，通過檢測位于最接近連接該路線(path)P_i的鄰接的點(diǎn)P_i，j、點(diǎn)P_i，j+1的線段的距離的、連接前后的路線P_i-1、P_i+1的鄰接的點(diǎn)的線段，檢測接近通過該路線P_i的鄰接的點(diǎn)P_i，j、P_i，j+1的曲線的前后的路線的曲線部，借助通過鄰接的點(diǎn)P_i，j、點(diǎn)P_i，j+1的平滑的曲線f(t)的中間點(diǎn)位置f(1/2)，與和通過前后的路線的檢測到的最接近的線段的兩端的點(diǎn)的平滑的曲線g(t)、h(t)中的垂線的垂足的位置相對應(yīng)的該曲線上的位置g(tq)、h(tr)，對相應(yīng)的位置，進(jìn)行加權(quán)，在點(diǎn)P_i，j、點(diǎn)P_i，j+1之間插入輔助點(diǎn)P_jH。然后，通過將該已插入的輔助點(diǎn)還視為指令點(diǎn)列求出路線P_i的平滑的曲線，考慮該路線P_i的前后的路線P_i-1、P_i+1的曲線，使路線之間也平滑地連續(xù)”。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開2000-353006號文獻(xiàn)

發(fā)明內(nèi)容

在專利文獻(xiàn)1所公開的方法中，具有即使原始的刀具路徑相同，也因相鄰的路線使刀具路徑改變的問題。本發(fā)明的目的在于提供一種刀具路徑的形成方法和裝置，該刀具路徑的形成方法和裝置如果原始的刀具路徑相同則已形成的刀具路徑也相同，并且在鄰接的刀具路徑之間不產(chǎn)生階差而能夠獲得平滑的加工面。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于通過機(jī)床對工件進(jìn)行加工的刀具路徑的形成方法，其特征在于：從加工程序讀取對工件進(jìn)行加工的刀具路徑；在上述讀取的刀具路徑上以等間距設(shè)定多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)；基于上述多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，對近似曲線進(jìn)行運(yùn)算；形成沿上述近似曲線的刀具路徑。

另外，本發(fā)明提供一種用于通過機(jī)床對工件進(jìn)行加工的刀具路徑的形成方法，其特征在于：從加工程序讀取對工件進(jìn)行加工的刀具路徑；在上述讀取的刀具路徑上以等間距設(shè)定多個(gè)目標(biāo)點(diǎn)；對鄰接的目標(biāo)點(diǎn)的平均坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)算；形成將上述平均坐標(biāo)連接的刀具路徑。