TOP > 国内特許検索 > 加工誤差予測方法、加工誤差予測装置、工具経路修正方法及び工具経路修正装置

加工誤差予測方法、加工誤差予測装置、工具経路修正方法及び工具経路修正装置 新技術説明会 実績あり

国内特許コード P160013583
掲載日 2016年12月28日
出願番号 特願2011-190591
公開番号 特開2013-054431
登録番号 特許第5804367号
出願日 平成23年9月1日(2011.9.1)
公開日 平成25年3月21日(2013.3.21)
登録日 平成27年9月11日(2015.9.11)
発明者
  • 西川 隆敏
  • 菊田 敬一
  • 筒本 隆博
出願人
  • 広島県
発明の名称 加工誤差予測方法、加工誤差予測装置、工具経路修正方法及び工具経路修正装置 新技術説明会 実績あり
発明の概要 【課題】大型の被削物であっても実切削距離を高精度に算出することができるようにする。
【解決手段】被削物を切削する回転工具の実切削距離を算出する回転工具の実切削距離算出方法であって、工具による加工前の被削物の形状、工具の切れ刃形状、及び工具の送りによる移動経路の情報を含む所定データを入力するデータ入力ステップと、データ入力ステップの後、工具の切れ刃を仮想的に複数の微小な刃に分割して仮想の微小切れ刃を生成する微小切れ刃生成ステップC1と、仮想の微小切れ刃が所定の微小角度回転する毎に、被削物を切削しているか否か判定し、切削していると判定されたときには、微小角度の回転によって移動する上記微小切れ刃の移動距離を求め、この移動距離を切削加工開始時点から順次積算して実切削距離を得る実切削距離算出ステップC4~C8とを含むことを特徴とするものである。
【選択図】図8
従来技術、競合技術の概要


従来から、例えばプレス製品などの製造に用いられる金型は、CAM(computer aided manufacturing)で作成された工具の移動経路を示す座標値などを含むデータ(NCデータ)に基づいて回転工具を移動させ、被削物を切削加工することによって製作されている(例えば、特許文献1、2参照)。



上記のような切削加工を行う工具の摩耗は、実際に被削物を切削した距離である実切削距離に依存することが知られている。例えば、ボールエンドミルを用いた切削加工の場合、切れ刃の部位によって実切削距離が異なることから、摩耗量も部位によって異なることになる。



このことに鑑み、特許文献1では、切れ刃の部位毎に経路長や切削長、すなわち実切削距離を算出して工具の摩耗量を演算し、摩耗量に基づいて工具経路の修正や、工具摩耗のアラーム、工具交換を行う工作機械の制御方法が提案されている。



ここでは、工具の摩耗量、すなわち、工具の形状変化量のみが考慮され、摩耗により工具にかかる切削力が増大することは考慮されていない。



また、一般に金型のような自由曲面の切削加工においては、加工箇所によって切削領域が異なるため、実切削距離を算出することは困難である。



これまでに、金型のような自由曲面における実切削距離を算出する方法としては、次の方法が提案されている(例えば非特許文献1参照)。この文献に開示されている方法によれば、まず、被削物全体の形状をZ-mapモデル(XY格子上にZ方向の高さをもつデータ表現方法)で表現し、工具1回転毎に、仮想的に複数に分割された工具の切れ刃によって削り取られる被削物の形状を算出し、この被削物の形状から、加工開始した時点における工具の回転角度と、加工終了した時点における工具の回転角度とを得て、それら2点を結ぶ円弧長さを実切削距離として算出するようにしている。

産業上の利用分野


本発明は、例えばボールエンドミルのような回転工具の加工誤差予測方法、加工誤差予測装置、工具経路修正方法及び工具経路修正装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
回転する工具によって切削される被削物の加工誤差を予測する方法であって、
上記工具による加工前の被削物の形状、該工具の切れ刃形状、及び該工具の送りによる移動経路の情報を含む所定データを入力するデータ入力ステップと、
上記データ入力ステップの後、上記工具の切れ刃を仮想的に複数の微小な刃に分割して仮想の微小切れ刃を生成する微小切れ刃生成ステップと、
上記微小切れ刃生成ステップで生成した上記仮想の微小切れ刃毎に、上記被削物を切削する長さである実切削距離を得る実切削距離算出ステップと、
上記実切削距離算出ステップの後、上記実切削距離の関数として予め設定された関係式を用いて上記工具による切削力を予測する切削力予測ステップと、
上記切削力予測ステップで予測した切削力による工具のたわみに基づいて加工誤差を予測するステップとを含むことを特徴とする加工誤差予測方法。

【請求項2】
請求項1の加工誤差予測方法において、
上記実切削距離算出ステップでは、上記仮想の微小切れ刃が所定の微小角度回転する毎に、上記被削物を切削しているか否か判定し、切削中であると判定されたときには、微小角度の回転による上記微小切れ刃の移動距離を求め、これを切削加工開始から加工誤差の予測位置まで積算して実切削距離を得ていくことを特徴とする加工誤差予測方法。

【請求項3】
回転する工具によって切削される被削物の加工誤差を予測する装置であって、
上記工具による加工前の被削物の形状、該工具の切れ刃形状、及び該工具の送りによる移動経路の情報を含む所定データを入力するデータ入力手段と、
上記データ入力手段によって入力された上記所定データに基づいて、上記工具の切れ刃を仮想的に複数の微小な刃に分割して仮想の微小切れ刃を生成する微小切れ刃生成手段と、
上記微小切れ刃生成手段で生成した上記仮想の微小切れ刃毎に、上記被削物を切削する長さである実切削距離を得る実切削距離算出手段と、
上記実切削距離算出手段で得た実切削距離の関数として予め設定された関係式を用いて上記工具による切削力を予測する切削力予測手段と、
上記切削力予測手段で予測した切削力による工具のたわみに基づいて加工誤差を予測する手段とを含むことを特徴とする加工誤差予測装置。

【請求項4】
回転する工具によって切削される被削物の加工誤差を予測し、その予測結果に基づいて工具経路を修正する工具経路修正方法であって、
上記工具による加工前の被削物の形状、該工具の切れ刃形状、及び該工具の送りによる移動経路の情報を含む所定データを入力するデータ入力ステップと、
上記データ入力ステップの後、上記工具の切れ刃を仮想的に複数の微小な刃に分割して仮想の微小切れ刃を生成する微小切れ刃生成ステップと、
上記仮想の微小切れ刃毎に、上記被削物を切削する長さである実切削距離を得る実切削距離算出ステップと、
上記実切削距離の関数として予め設定された関係式を用いて上記工具による切削力を予測する切削力予測ステップと、
上記切削力予測ステップで得た切削力による工具のたわみに基づいて加工誤差を予測する加工誤差予測ステップと、
上記加工誤差予測ステップで得られた加工誤差の予測値に基づいて、加工誤差が小さくなるように工具の移動経路を修正する経路修正ステップとを備えていることを特徴とする工具経路修正方法。

【請求項5】
回転する工具によって切削される被削物の加工誤差を予測し、その予測結果に基づいて工具経路を修正する工具経路修正装置であって、
上記工具による加工前の被削物の形状、該工具の切れ刃形状、及び該工具の送りによる移動経路の情報を含む所定データを入力するデータ入力手段と、
上記データ入力手段によって入力された上記所定データに基づいて、上記工具の切れ刃を仮想的に複数の微小な刃に分割して仮想の微小切れ刃を生成する微小切れ刃生成手段と、
上記仮想の微小切れ刃毎に、上記被削物を切削する長さである実切削距離を得る実切削距離算出手段と、
上記実切削距離の関数として予め設定された関係式を用いて上記工具による切削力を予測する切削力予測手段と、
上記切削力予測手段で得た切削力による工具のたわみに基づいて加工誤差を予測する加工誤差予測手段と、
上記加工誤差予測手段で得られた加工誤差の予測値に基づいて、加工誤差が小さくなるように工具の移動経路を修正する経路修正手段とを備えていることを特徴とする工具経路修正装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2011190591thum.jpg
出願権利状態 登録


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close