[發明專利]計算機輔助制造裝置、產品形狀加工方法及存儲介質

有效

• 申請號: 201310711300.6
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN103901818A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 中野隆宏;荒井宏;井上麗子;堤大輔;五十嵐大輔;大久保雅和
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 黃永杰

技術領域

本發明涉及用于生成對數控（NC：Numerical?Control）加工機進行控制的數控數據的計算機輔助制造（CAM：Computer?Aided?Manufacturing）裝置及產品形狀加工方法及存儲介質，尤其涉及自動決定該加工區域的組合并且自動決定該加工區域的刀具軸的傾斜角度的技術。

背景技術

作為本發明的背景技術有專利文獻1。

在專利文獻1中，具有：面屬性賦予構件，所述面屬性賦予構件使用實體建模由毛坯件生成零件模型，對零件模型的各面賦予切削對象面的屬性和相對于切削刀具的面的方向屬性；以及姿勢計算構件，所述姿勢計算構件根據面的方向屬性進行計算以變更零件模型整體的姿勢，從而實現對所述面定義切削條件、以及生成對所述面進行切削的加工工序（參照“用于解決課題的方案”）。

另外，記載有如下技術：通過使用實體建模，實現使多面加工的多個面的設定及修正作業變得容易、以及在計算機上準確地再現實物模型，從而能夠大幅度增強用戶的作業確認（參照“摘要”）。

另外，在專利文獻2中記載有如下內容：對于通過等高線加工進行模具的粗加工時由第N層的等高線進行加工的加工形狀，生成基于一種刀具的多條刀具軌跡，從其中選擇成為最短的加工時間的刀具軌跡，反復進行決定第N層的最佳刀具軌跡的處理，來縮短總加工時間（參照“用于解決課題的方案”）。

另外，在專利文獻3中記載有如下技術：基于加工形狀信息、刀具信息、坯料信息及機械信息，生成坯料或刀具不干涉的旋轉進給軸的計算角度事例，通過對根據該計算角度事例進行加工的加工經濟性進行評估，來計算最佳的計算角度，并基于該計算角度，通過最大同時3軸的直線進給軸控制來加工工件（參照“用于解決課題的方案”）。

專利文獻1：日本特開平08-263124號公報

專利文獻2：日本特開2003-231041號公報

專利文獻3：日本特開2002-304203號公報

但是，在專利文獻1中采用如下方式：將加工區域限定于零件模型的平面，反復實施直到加工區域消失，關于加工區域的加工時間沒有提及。另外，刀具軸角度采用如下方式：將加工區域限定于平面并基于平面的法線來設定刀具軸角度以便由刀具的底面或側面進行加工，因此不能應用于加工區域成為曲面的情況。

另外，在專利文獻2中采用如下方式：在等高線加工方法中，對于第N層的等高線加工形狀，生成基于一種刀具的多條刀具軌跡，從該刀具軌跡中確定加工時間成為最短的刀具軌跡，由于確定了第N層的加工時間最短的刀具軌跡，所以總加工時間變得最短。但是，由于利用等高線加工進行切削的加工區域限定于平面，所以不能應用于加工區域的底面或側面成為曲面的情況。

另外，在專利文獻3中，基于產品形狀的計算角度事例來設定刀具軸角度，并生成總加工時間，以便對該刀具路徑的經濟性進行評估，因此不能應對直線（坐標值x、y、z）及角度（旋轉角A、B）的同時5軸進給軸控制。

另外，由于在專利文獻1及專利文獻3中，加工區域是零件模型的切削對象面，在專利文獻2中，加工區域是由坯料模型和模具模型生成的除去形狀的切斷平面，所以并沒有提到對該加工區域的經濟性進行評估以及從多個加工區域得到經濟性最好的加工區域的組合。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種計算機輔助制造裝置、產品形狀加工方法及存儲介質，對于具有曲面形狀的產品形狀，自動生成至少一個加工區域，并自動地設定總加工時間變短這樣的加工區域組合及刀具軸角度。

作為用于解決上述課題的方案，在本發明的計算機輔助制造裝置，具有加工區域計算部，所述加工區域計算部在基于存儲在存儲裝置中的具有能夠識別至少2個面的面信息的產品CAD（Computer?Aided?Design：計算機輔助設計）模型、坯料CAD模型、加工條件數據、刀具條件數據生成數控數據的情況下，在生成加工區域時，從產品形狀生成包含產品的產品包含形狀、以及由產品形狀和移動軌跡確定的帶有厚度的凸形狀，所述移動軌跡根據加工機械的坯料設置方法來確定，從坯料形狀對產品包含形狀進行差分運算來生成除去形狀A，將除去形狀A分割成包含至少一個局部重疊部的6面體加工區域，從產品包含形狀對帶有厚度的凸形狀進行差分運算來生成除去形狀B，將除去形狀B分割成包含至少一個局部重疊部的5面體（由2個三角形的相對面及3個側面構成的多面體）加工區域，從構成產品形狀的面生成由至少一個面構成的最終加工區域，生成由所述6面體加工區域、所述5面體加工區域、所述最終加工區域構成的加工區域。