特許 6896144 工具経路生成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6896144

(24)【登録日】2021年6月10日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】工具経路生成方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4097 20060101AFI20210621BHJP

【ＦＩ】

   G05B19/4097 B

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2020-504641(P2020-504641)

(86)(22)【出願日】2018年3月9日

(86)【国際出願番号】JP2018009335

(87)【国際公開番号】WO2019171599

(87)【国際公開日】20190912

【審査請求日】2020年7月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000154990

【氏名又は名称】株式会社牧野フライス製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100160705

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 健太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100174942

【弁理士】

【氏名又は名称】平方 伸治

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 恭平

(72)【発明者】

【氏名】小野 孝二

【審査官】 尾形 元

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０４８０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−１１０５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０８４７９４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １９／４０９７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を加工するための工具経路を生成する工具経路生成方法において、
前記被加工物に対して、第１の基準平面を設定する工程と、
前記被加工物に対して、前記第１の基準平面に非平行な第２の基準平面を設定する工程と、
前記第１の基準平面及び前記第２の基準平面に基づいて、前記第１の基準平面と前記第２の基準平面との間に、互いに非平行な複数の第３の基準平面を補間する工程と、
前記複数の第３の基準平面の各々に対して、被加工物を加工するための部分工具経路を、当該第３の基準平面に基づいて生成する工程と、
前記複数の第３の基準平面の前記部分工具経路を順に接続することによって、工具経路を生成する工程と、
を備えることを特徴とした工具経路生成方法。

【請求項2】

工具が、前記工具経路をたどる工具基準点を含んでおり、
各部分工具経路は、対応する第３の基準平面内に前記工具基準点が位置するように、前記被加工物と前記工具との接触位置を算出することによって生成される、請求項１に記載の工具経路生成方法。

【請求項3】

工具が、前記工具経路をたどる工具基準点を含んでおり、
各部分工具経路は、対応する第３の基準平面内に前記被加工物と前記工具との接触位置が位置するように、前記接触位置と前記工具基準点との間の距離分だけ前記被加工物の輪郭をオフセットさせることによって生成される、請求項１に記載の工具経路生成方法。

【請求項4】

前記第１の基準平面が、第１の傾きを有しており、
前記第２の基準平面が、第２の傾きを有しており、
前記第１の基準平面に対して、第１の基準点を設定する工程と、
前記第２の基準平面に対して、第２の基準点を設定する工程と、
を更に備え、
前記複数の第３の基準平面を補間する工程は、
前記複数の第３の基準平面が、前記第１の基準点及び前記第２の基準点の間に均等に補間された複数の第３の基準点を含むように、かつ、前記第１の傾き及び前記第２の傾きの間で均等に補間された複数の第３の傾きを有するように、前記複数の第３の基準平面を決定すること、
を含み、
前記工具経路を生成する工程は、
隣接する第３の基準平面の前記部分工具経路同士を接続することによって、螺旋状の工具経路を生成すること、
を含む、請求項１に記載の工具経路生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、工具と被加工物とを相対移動させて被加工物を加工する工作機械の工具経路の生成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械は、与えられた加工プログラムに応じて加工を行う。工作機械がマシニングセンタの場合、加工プログラムは主軸により回転する工具を被加工物に対して移動させる経路である工具経路を通る動作をするように記述される。工具経路は、無数の経路が考えられるが、工具経路によって、加工の効率・精度は大きく変わる。また、被加工物の形状によって、工具経路に適・不適がある。そのため、被加工物の形状に応じた適切な工具経路を生成することが望まれる。よりよい工具経路を求めるため、ＣＡＭ（Computer aided manufacturing）装置が用いられ、ＣＡＭ装置は被加工物の形状から適切な工具経路を求め、加工条件を加味して加工プログラムを作成する。工具経路のパターンには様々なパターンが知られているが、それらの１つに等高線経路がある。等高線経路を用いた加工では、工具が、加工面を等高線動作で加工する。この等高線加工は、様々な被加工物に対して使用され得る。例えば、特許文献１は、等高線加工によって金型を作製するための方法を開示している。ＮＣデータの生成では、等高線経路を生成すべく、Ｙ軸方向に沿って設定された複数のＸＺ平面の各々において、１つの加工軌跡が生成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−９４９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

被加工物が等高線加工で加工される場合、いくつかの被加工物では、高さ方向（複数の等高線が配列される方向）の両端部が、互いに非平行な基準平面を有する場合がある。このような場合、一方の基準平面又は双方の基準平面に対して、平行に等高線を設定できない可能性がある。この場合、等高線に平行でない基準平面を有する端部を複数の等高線によって加工しなければならず、長い加工時間及び粗い表面といった不利益が生じ得る。

【0005】

本発明は、互いに非平行な対立の基準平面を有する被加工物に適した工具経路を生成する方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は、被加工物を加工するための工具経路を生成する方法において、被加工物に対して、第１の基準平面を設定する工程と、被加工物に対して、第１の基準平面に非平行な第２の基準平面を設定する工程と、第１の基準平面及び第２の基準平面に基づいて、第１の基準平面と第２の基準平面との間に、互いに非平行な複数の第３の基準平面を補間する工程と、複数の第３の基準平面の各々に対して、被加工物を加工するための部分工具経路を当該第３の基準平面に基づいて生成する工程と、複数の第３の基準平面の部分工具経路を順に接続することによって、工具経路を生成する工程と、を備える、工具経路生成方法である。

【0007】

本開示の一態様によれば、被加工物に対して、互いに非平行な複数の第３の基準平面が設定され、複数の第３の基準平面に基づいて、複数の非平行な部分工具経路が生成される。したがって、互いに非平行な対立面に対して、それぞれ平行な部分工具経路を設定することが可能である。よって、互いに非平行な対立面を有する被加工物に適した工具経路を生成することができる。

【0008】

工具が、工具経路をたどる工具基準点を含んでおり、各部分工具経路は、対応する第３の基準平面内に工具基準点が位置するように、被加工物と工具との接触位置を算出することによって生成されてもよい。この場合、工具基準点を基準にして、各部分工具経路を生成することができる。

【0009】

また、各部分工具経路は、対応する第３の基準平面内に被加工物と工具との接触位置が位置するように、接触位置と工具基準点との間の距離分だけ被加工物の輪郭をオフセットさせることによって生成されてもよい。この場合、被加工物と工具との接触位置を基準にして、各部分工具経路を生成することができる。

【0010】

第１の基準平面が、第１の傾きを有しており、第２の基準平面が、第２の傾きを有しており、第１の基準平面に対して、第１の基準点を設定する工程と、第２の基準平面に対して、第２の基準点を設定する工程と、を更に備えてもよく、複数の第３の基準平面を補間する工程は、複数の第３の基準平面が、第１の基準点及び第２の基準点の間に均等に補間された複数の第３の基準点を含むように、かつ、第１の傾き及び第２の傾きの間で均等に補間された複数の第３の傾きを有するように、複数の第３の基準平面を決定することを含んでもよく、工具経路を生成する工程は、隣接する第３の基準平面の部分工具経路同士を接続することによって、螺旋状の工具経路を生成することを含んでもよい。この場合、滑らかな工具経路を生成することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、互いに非平行な対立の基準平面を有する被加工物に適した工具経路を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本開示の方法を実施する装置を示すブロック図である。

【図2】本開示の方法によって工具経路が生成される被加工物の例を示す斜視図である。

【図3】本開示の方法の工程の一部を示すフローチャートである。

【図4】図３の後工程を示すフローチャートである。

【図5】図１の被加工物を示す側面図である。

【図6】第１の基準平面及び第２の基準平面を設定することを示す側面図である。

【図7】第１の基準平面の傾き及び第２の基準平面の傾きを算出することを示す側面図である。

【図8】第１の基準平面及び第２の基準平面の間に複数の第３の基準平面を補間することを示す側面図である。

【図9】１つの第３の基準平面に沿った図１の被加工物の概略的な断面図である。

【図10】図９の第３の基準平面に対して、この第３の基準平面の固有座標系において部分工具経路を生成することを示す概略図である。

【図11】図１０の部分工具経路を被加工物全体の基準座標系に変更することを示す概略図である。

【図12】複数の部分工具経路を接続することによって工具経路を生成することを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る工具経路を生成するための方法を説明する。同様な又は対応する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。理解を容易にするために、図の縮尺は変更されている場合がある。

【0014】

図１は、本開示の方法を実施する装置を示すブロック図である。本開示は、ＮＣ加工によって被加工物を加工するための工具経路を生成する方法を提供する。本開示の方法は、例えば、コンピュータ、サーバー、タブレット、又は、その他の計算装置である、装置５０によって実施されることができる。装置５０は、例えば、ハードディスク等の記憶装置５１、ＣＰＵ等のプロセッサ５２、液晶ディスプレイ及び／若しくはタッチパネル等の表示装置５３、マウス、キーボード及び／若しくはタッチパネル等の入力装置５４、不図示のＲＯＭ（read only memory）、並びに／又は、不図示のＲＡＭ（random access memory）等の構成要素を備えることができ、これらの構成要素は、バス（不図示）等を介して互いに接続されることができる。本開示の方法は、例えば、装置５０に組み込まれたＣＡＭ（Computer Aided Manufacture）システム上で実施されることができる。

【0015】

図２は、本開示の方法によって工具経路が生成される被加工物の例を示す斜視図である。本開示の方法は、図２に示されるような、互いに非平行な対立面１１，１２を有する被加工物１の加工に適している。なお、本開示の方法は、このような互いに非平行な対立面を有する被加工物を加工することに限定されず、様々な被加工物にも適用可能であり得ることに留意されたい。

【0016】

被加工物１は、例えば、タービンに含まれる羽根等であることができる。被加工物１は、例えば、羽根へと加工される長尺の本体１３と、本体１３の両端部に連結された一対の保持部１４，１５と、を備えることができる。本体１３は、湾曲した平たい形状を有している。本体１３の両端部は互いに非平行であり、したがって、本体１３の両端部に連結された保持部１４，１５の対立面１１，１２も非平行である。保持部１４，１５は、本体１３の加工の際に把持されることができる。

【0017】

図３は、本開示の方法を示すフローチャートである。本開示の方法は、例えば、オペレータが表示装置５３に示された被加工物１を見ながら、装置５０のプロセッサ５２によって実行されることができる。本開示の方法では、先ず、被加工物の形状が指定される（ステップＳ１００）。具体的には、図５は、図１の被加工物を示す側面図であり、ステップＳ１００では、例えば、ＣＡＤ（Computer Aided Design）システムで作成された被加工物１の形状Ｇが、ＣＡＭシステムによって読み込まれることができる。形状Ｇは、被加工物に含まれる点、辺、及び、面などの形状データを含んでいる。形状Ｇは、例えば、３次元直交座標系であるＸＹＺ軸座標系で定義されることができる。

【0018】

図３を再び参照して、続いて、加工形状に対して、第１の基準平面及び第２の基準平面が設定される（ステップＳ１０２）。具体的には、図６は、第１の基準平面及び第２の基準平面を設定することを示す側面図であり、オペレータは、表示装置５３に示された形状Ｇ上で、一方の面１２の付近で、面１２に概ね平行な平面内で三角形ＴＲ１が得られるように、形状Ｇ上の３点ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃を選択することができる。三角形ＴＲ₁を含む平面が、第１の基準平面ＲＳ₁として設定される。同様に、オペレータは、表示装置５３に示された形状Ｇ上で、他方の面１１の付近で、面１１に概ね平行な平面内で三角形ＴＲ₂が得られるように、３点ｓ₁，ｓ₂，ｓ₃を選択することができる。三角形ＴＲ₂を含む平面が、第２の基準平面ＲＳ₂として設定される。点ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃，ｓ₁，ｓ₂，ｓ₃の各々は、Ｘ座標値、Ｙ座標値、及び、Ｚ座標値を有する。

【0019】

図３を再び参照して、続いて、第１の基準平面の傾き及び第２の基準平面の傾きが算出される（ステップＳ１０４）。具体的には、図７は、第１の基準平面の傾き及び第２の基準平面の傾きを算出することを示す側面図であり、プロセッサ５２は、第１の基準平面ＲＳ１の法線方向ｎ₁を、上記の点ｆ₁，ｆ₂，ｆ₃の座標値を次式（１）に代入することによって算出する。同様に、プロセッサ５２は、第２の基準平面ＲＳ２の法線方向ｎ₂を、上記の点ｓ₁，ｓ₂，ｓ₃の座標値を次式（２）に代入することによって算出する。

【0020】

【数1】

【0021】

【数2】

【0022】

図３を再び参照して、続いて、第１の基準点及び第２の基準点を設定する（ステップＳ１０６）。具体的には、図７を参照して、オペレータは、例えば、表示装置５３に示された形状Ｇ上で、第１の基準平面ＲＳ₁上の任意の１点を選択することができ、選択された点が、第１の基準点ｐ₁として設定される。同様に、オペレータは、例えば、表示装置５３に示された形状Ｇ上で、第２の基準平面ＲＳ₂上の任意の１点を選択することができ、選択された点が、第２の基準点ｐ₂として設定される。オペレータは、例えば、第１の基準点ｐ₁として、第１の基準平面ＲＳ₁に沿った形状Ｇの断面の概ね中心の点を選択することができる。同様に、オペレータは、例えば、第２の基準点ｐ₂として、第２の基準平面ＲＳ₂に沿った形状Ｇの断面の概ね中心の点を選択することができる。点ｐ₁，ｐ₂の各々は、Ｘ座標値、Ｙ座標値、及び、Ｚ座標値を有する。

【0023】

図３及び図７を参照して、続いて、プロセッサ５２は、第１の基準点ｐ₁から第２の基準点ｐ₂へ向かうベクトル（以下、第１の基準ベクトルとも称され得る）Δｐを、点ｐ₁，ｐ₂の座標値を次式（３）に代入することによって算出する（ステップＳ１０８）。

【0024】

【数3】

【0025】

続いて、プロセッサ５２は、第１の基準ベクトルΔｐに垂直なベクトル（以下、第２の基準ベクトルとも称され得る）ｈを、任意の適切な方法によって選択する（ステップＳ１１０）。例えば、第２の基準ベクトルｈは、次式（４），（５）によって算出されることができる。

【0026】

【数4】

【0027】

【数5】

【0028】

続いて、図３を再び参照して、ユーザーは、第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間を補間するための補間パラメータｔ₁，ｔ₂・・・ｔ_i（ｉは、１からｍ＋１までの整数）選択する（ステップＳ１１２）。具体的には、図８は、第１の基準平面及び第２の基準平面の間に複数の第３の基準平面を補間することを示す側面図であり、ｍは、第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間の形状Ｇがいくつの区分に分割されるか、を示す値であり、第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間には、互いに非平行なｍ−１個の第３の基準平面ＲＳ₃が補間される。例えば、第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間に複数の第３の基準平面ＲＳ₃が補間される場合、ｍは、３以上の整数であることができる。

【0029】

例えば、図８に示されるように、第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間の形状Ｇを複数の区分（図８では６つの区分）に均等に分割する場合には、補間パラメータｔ_iは、次式（６）によって算出されることができる。

【0030】

【数6】

【0031】

補間パラメータｔ₁は、第１の基準平面ＲＳ₁のためのパラメータであり、補間パラメータｔ_m+1は、第２の基準平面ＲＳ₂のためのパラメータであり、補間パラメータｔ₂〜ｔ_mは、複数の第３の基準平面ＲＳ₃のためのパラメータである。なお、第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間の形状Ｇは、複数の区分に不均等に分割されてもよいことに留意されたい。例えば、第１の基準ベクトルΔｐに沿って形状が大きく変化する部分等は、他の箇所と比較して細かく分割されてもよい。例えば、オペレータは、上記のように第１の基準平面ＲＳ₁と第２の基準平面ＲＳ₂との間の形状Ｇを複数の区分に均等に分割した後、以下に示すステップのうちの任意のステップの後に、補間パラメータｔ₁，ｔ₂・・・ｔ_iを補正してもよい、及び／又は、新たな補間パラメータを挿入してもよい。また、補間パラメータｔ₁，ｔ₂・・・ｔ_iは、上記の式（６）の代わりに、非線形な関数によって算出されてもよい。

【0032】

続いて、プロセッサ５２は、全ての補間パラメータｔ₁，ｔ₂・・・ｔ_iに対して、以下のステップＳ１１４〜Ｓ１２６を実行する。

【0033】

図４は、図３の後工程を示すフローチャートである。プロセッサ５２は、補間パラメータｔ_iを用いて、次式（７）により、各基準平面における基準点ｄ_iを算出する（ステップＳ１１４）。

【0034】

【数7】

【0035】

ここで、図８に示されるように、基準点ｄ₁は、第１の基準平面ＲＳ₁の上記の第１の基準点ｐ₁に相当し、基準点ｄ_m+1は、第２の基準平面ＲＳ₂の上記の第２の基準点ｐ₂に相当することに留意されたい。基準点ｄ₂〜ｄ_mは、各第３の基準平面ＲＳ₃における第３の基準点として設定される。基準点ｄ_iの各々は、ｘ座標値ｄ_xi、ｙ座標値ｄ_yi、及び、Ｚ座標値ｄ_ziを有する。

【0036】

続いて、プロセッサ５２は、補間パラメータｔ_iを用いて、第１の基準平面ＲＳ１の法線方向ｎ₁と第２の基準平面ＲＳ２の法線方向ｎ₂との間を球面補間する次式（８）により、各基準平面の傾き（法線方向）ｄｎ_iを算出する（ステップＳ１１６）。

【0037】

【数8】

【0038】

ここで、図８に示されるように、法線方向ｄｎ₁は、第１の基準平面ＲＳ₁の上記の法線方向ｎ₁に相当し、法線方向ｄｎ_m+1は、第２の基準平面ＲＳ₂の上記の法線方向ｎ₂に相当することに留意されたい。法線方向ｄｎ₂〜ｄｎ_mは、各第３の基準平面ＲＳ₃における法線方向として設定される。以上の方法によって、本実施形態では、第１の基準平面ＲＳ１の法線方向ｎ₁及び第２の基準平面ＲＳ２の法線方向ｎ₂の間で均等に補間された複数の第３の傾きｄｎ_iが得られる。なお、複数の第３の傾きｄｎ_iは、別の方法によって算出されてもよく、例えば、法線方向ｎ₁及び法線方向ｎ₂の間で不均等に補間されてもよいことに留意されたい。

【0039】

続いて、プロセッサ５２は、補間パラメータｔ_iを用いて、次式（９）〜（１１）により、各基準平面における座標軸ｕ_i，ｖ_i，ｗ_iを算出する（ステップＳ１１８）。

【0040】

【数9】

【0041】

【数10】

【0042】

【数11】

【0043】

ここで、図８に例示されるように、座標軸ｕ_iは、第２の基準ベクトルｈ及び各基準平面の法線方向ｄｎ_iに垂直な方向として定義され得る。また、座標軸ｖ_iは、各基準平面の法線方向ｄｎ_i及び座標軸ｕ_iに垂直な方向として定義され得る。また、座標軸ｗ_iは、各基準平面の座標軸ｕ_i及び座標軸ｖ_iに垂直な方向として定義され得る。座標軸ｗ_iは、各基準平面の法線方向ｄｎ_iと一致する。このようにして、座標軸ｕ_i，ｖ_i，ｗ_iを順次算出することができる。

【0044】

続いて、プロセッサ５２は、次式（１２）により、ＸＹＺ軸座標系から各基準平面におけるｕ_iｖ_iｗ_i軸座標系への変換行列Ｍ_iを算出する（ステップＳ１２０）。

【0045】

【数12】

【0046】

続いて、プロセッサ５２は、次式（１３）に基づいて、ＸＹＺ軸座標系において形状Ｇに含まれる全ての点ｑを、ｕ_iｖ_iｗ_i軸座標系における点ｒ_iへと変換し、ｕ_iｖ_iｗ_i軸座標系における形状Ｇ_iを算出する（ステップＳ１２２）。

【0047】

【数13】

【0048】

続いて、プロセッサ５２は、形状Ｇ_iに対して、各基準平面（第１の基準平面ＲＳ₁、第２の基準平面ＲＳ₂、又は、第３の基準平面ＲＳ₃）に基づく部分工具経路ＴＰ'_iを生成する（ステップＳ１２４）。部分工具経路ＴＰ'_iは、様々な方法によって生成されることができる。例えば、部分工具経路ＴＰ'_iは、等高線加工における各等高線を生成するための方法によって生成されてもよい。このような方法は、例えば、以下の２つの方法を含む。

【0049】

図９は、１つの第３の基準平面に沿った図１の被加工物の概略的な断面図であり、図１０は、図９の第３の基準平面に対して、この第３の基準平面の固有座標系において部分工具経路を生成することを示す概略図である。ＮＣ加工では、工具６０に工具基準点６１が設定され、工具基準点６１が、生成された部分工具経路ＴＰ'_iをたどるように、ＮＣ加工が制御される。工具基準点６１は、例えば、工具６０の径方向の中心に設定されることができる。

【0050】

第１の方法では、部分工具経路ＴＰ'_iは、対応する基準平面ＲＳ₃内に上記の工具基準点６１が位置するように、形状Ｇ_iと工具６０との接触位置６２を算出することによって生成されることができる。この場合、部分工具経路ＴＰ'_iは、基準平面ＲＳ₃内に位置する一方、接触位置６２は、形状Ｇ_iによっては、基準平面ＲＳ₃内には存在しないかもしれない。

【0051】

第２の方法では、部分工具経路ＴＰ'_iは、対応する基準平面ＲＳ₃内に形状Ｇ_iと工具６０との接触位置６２が位置するように、接触位置６２と上記の工具基準点６１との間の距離分だけ、Ｇ_iの輪郭をオフセットさせることによって生成されることができる。この場合、接触位置６２は、基準平面ＲＳ₃内に位置する一方、各部分工具経路ＴＰ'_iは、形状Ｇ_iによっては、基準平面ＲＳ₃内には存在しないかもしれない。

【0052】

図１１は、図１０の部分工具経路を被加工物全体の基準座標系に変更することを示す概略図である。図３及び図１１を参照して、続いて、プロセッサ５２は、次式（１４）に基づいて、ｕ_iｖ_iｗ_i軸座標系において部分工具経路ＴＰ'_iに含まれる全ての点ｊ_iを、ＸＹＺ軸座標系における点ｋ_iへと変換し、ＸＹＺ軸座標系における部分工具経路ＴＰ_iを算出する（ステップＳ１２６）。

【0053】

【数14】

【0054】

続いて、プロセッサ５２は、全ての補間パラメータｔ₁，ｔ₂・・・ｔ_iに対して、部分工具経路ＴＰ_iが算出されたか否かを判断する（ステップＳ１２８）。全ての部分工具経路ＴＰ_iが算出された場合には、全ての部分工具経路ＴＰ_iを順に接続することによって、工具経路を生成する（ステップＳ１３０）。全ての部分工具経路ＴＰ_iが算出されていない場合には、ステップＳ１１４に戻る。

【0055】

図１２は、複数の部分工具経路を接続することによって工具経路を生成することを示す概略図である。複数の部分工具経路ＴＰ_iは、様々な方法によって接続されることができる。例えば、図１２では、隣接する部分工具経路ＴＰ_i同士を滑らかに接続することによって、螺旋状の工具経路ＨＰが生成されている。なお、「螺旋状の工具経路」とは、工具経路ＨＰのＸＹ平面上の範囲がＺ軸に沿って一定の経路（すなわち、円筒表面に沿うような経路）、及び、工具経路ＨＰのＸＹ平面上の範囲がＺ軸に沿って変化する経路（例えば、円錐表面に沿うような経路）の双方を含む。

【0056】

続いて、プロセッサ５２は、生成された工具経路を記憶装置５１に保存し（ステップＳ１３２）、一連の動作を終了する。

【0057】

以上のような本開示の方法によれば、被加工物１に対して、互いに非平行な複数の第３の基準平面ＲＳ₃が設定され、複数の第３の基準平面ＲＳ₃に基づいて、複数の非平行な部分工具経路ＴＰ_iが生成される。したがって、互いに非平行な対立面１１，１２の各々に対して、平行な部分工具経路ＴＰ_iを設定することが可能である。よって、互いに非平行な対立面１１，１２を有する被加工物１に適した工具経路を生成することができる。

【0058】

また、本開示の方法では、工具６０が、工具経路をたどる工具基準点６１を含んでおり、各部分工具経路ＴＰ_iは、対応する第３の基準平面ＲＳ₃内に工具基準点６１が位置するように、被加工物１と工具６０との接触位置６２を算出することによって生成されることができる。この場合、工具基準点６１を基準にして、部分工具経路ＴＰ_iを生成することができる。

【0059】

また、本開示の方法では、各部分工具経路ＴＰ_iは、対応する第３の基準平面ＲＳ₃内に被加工物１と工具６０との接触位置６２が位置するように、接触位置６２と工具基準点６１との間の距離分だけ被加工物１の輪郭をオフセットさせることによって生成されてもよい。この場合、接触位置６２を基準にして、部分工具経路ＴＰ_iを生成することができる。

【0060】

また、本開示の方法では、第１の基準平面ＲＳ₁が、第１の傾きｎ₁を有しており、第２の基準平面ＲＳ₂が、第２の傾きｎ₂を有しており、当該方法は、第１の基準平面ＲＳ₁に対して、第１の基準点ｐ₁を設定する工程と、第２の基準平面ＲＳ₂に対して、第２の基準点ｐ₂を設定する工程と、を備えている。また、複数の第３の基準平面ＲＳ₃を補間する工程は、複数の第３の基準平面ＲＳ₃が、第１の基準点ｐ₁及び第２の基準点ｐ₂の間に均等に補間された複数の第３の基準点ｄ₂〜ｄ_mを含むように、かつ、第１の傾きｎ₁及び第２の傾きｎ₂の間で均等に補間された複数の第３の傾きｄｎ₂〜ｄｎ_mを有するように、複数の第３の基準平面ＲＳ₃を決定することを含んでいる。さらに、工具経路を生成する工程は、隣接する第３の基準平面ＲＳ₃の部分工具経路ＴＰ_i同士を滑らかに接続することによって、螺旋状の工具経路ＨＰを生成することを含んでいる。したがって、滑らかな工具経路を生成することができる。

【0061】

工具経路を生成するための方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されない。当業者であれば、上記の実施形態の様々な変形が可能であることを理解するだろう。また、当業者であれば、上記の方法の工程は、矛盾が生じない限り、上記と異なる順番で実施されてもよいことを理解するだろう。

【0062】

例えば、上記の実施形態では、第１の基準平面ＲＳ₁及び第２の基準平面ＲＳ₂を含む、全ての基準平面に対して、部分工具経路ＴＰ_iが生成されている。しかしながら、部分工具経路ＴＰ_iは、第３の基準平面ＲＳ₃のみに対して生成されてもよい。また、部分工具経路ＴＰ_iは、複数の第３の基準平面ＲＳ₃のうちの一部の連続する２つ以上の第３の基準平面ＲＳ₃のみに対して生成されてもよい。

【0063】

また、上記の実施形態では、隣接する部分工具経路ＴＰ_i同士を滑らかに接続することによって、螺旋状の工具経路ＨＰが生成されている。しかしながら、複数の部分工具経路ＴＰ_iは、他の方法によって接続されてもよく、例えば、Ｚ軸に平行な接続経路によって接続されたステップ状の工具経路が生成されてもよい。

【符号の説明】

【0064】

１ 被加工物
６０ 工具
６１ 工具基準点
６２ 接触位置
ｄ₂−ｄ_m 第３の基準点
ｄｎ₂−ｄｎ_m 法線方向（第３の傾き）
ＨＰ 工具経路
ｎ₁ 法線方向（第１の傾き）
ｎ₂ 法線方向（第２の傾き）
ｐ₁ 第１の基準点
ｐ₂ 第２の基準点
ＲＳ₁ 第１の基準平面
ＲＳ₂ 第２の基準平面
ＲＳ₃ 第３の基準平面
ＴＰ_i 部分工具経路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】