特表 2022-523398 ＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-04-22

(54)【発明の名称】ＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/4097 20060101AFI20220415BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20220415BHJP

【ＦＩ】

G05B19/4097 C

B23B1/00 N

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021551786

(86)(22)【出願日】2020-02-06

(85)【翻訳文提出日】2021-10-25

(86)【国際出願番号】 EP2020052921

(87)【国際公開番号】W WO2020177968

(87)【国際公開日】2020-09-10

(31)【優先権主張番号】19160330.7

(32)【優先日】2019-03-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520333435

【氏名又は名称】エービー サンドビック コロマント

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ヨハンソン， アダム

(72)【発明者】

【氏名】レフ， ロニー

【テーマコード（参考）】

3C045

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C045AA10

3C045EA03

3C045EA04

3C269AB02

3C269BB08

3C269EF02

3C269EF39

3C269EF70

3C269EF71

3C269MN42

(57)【要約】

旋削工具（７）によって旋削動作を実行するようにＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法であって、第１の旋削パス（５２、５５）および第２の旋削パス（５０）を実行するように旋削工具（７）を命令するための制御命令データを生成するステップを含み、第２の旋削パス（５０）の最大切削深さは、第１の旋削パス（５２、５５）ための最大切削深さ（６４）よりも大きい、ＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

旋削工具（７）によって旋削動作を実行するようにＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法であって、
金属ブランク（２）の表現を選択するステップと、
旋削工具（７）の表現を選択するステップと、
前記金属ブランク（２）から前記旋削工具（７）によって除去される材料のボリューム（１）を選択するステップであって、前記ボリューム（１）は内面（３）および外面（４）によって制限され、前記金属ブランク（２）は周面（８０）によって制限され、前記周面（８０）は前記外面（４）を備える、選択するステップと、
第１の旋削パス（５２、５５）および第２の旋削パス（５０）を実行するように前記旋削工具（７）を命令する
ために、上記の前記選択に基づいて制御命令データを生成するステップと、を含み、
前記第１の切削パスおよび第２の旋削パス（５２、５５、５０）は、平行またはほぼ平行であり、
前記第１の旋削パスは、前記周面（８０）の旋削を含み、
第２の旋削パス（５０）の最大切削深さは、前記第１の旋削パス（５２、５５）のための最大切削深さ（６４）よりも大きい、制御命令データを生成する方法。

【請求項2】

前記内面（３）が円筒形、円錐形、または平面である少なくとも１つの部分面（２１、２２、２３、２４）を備えるように前記材料のボリューム（１）を選択するステップと、
前記部分面（２１、２２、２３、２４）のそれぞれの長さ（３１、３２、３３、３４）を計算するステップと、
ベースライン（４０）を最大の長さを有する前記部分面（３１、３２、３３、３４）に沿って設定するステップと、
前記第１の旋削パスおよび前記第２の旋削パス（５２、５５、５０）中に、前記ベースライン（４０）に少なくとも部分的に沿ってまたは平行に移動させるように前記旋削工具（７）を命令するための制御データを生成するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第２の旋削パス（５０）中に、前記ベースライン（４０）に関連した前記部分面（２３）を形成するように前記旋削工具（７）を命令するための制御命令データを生成するステップ
をさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

一連の旋削パス（５０、５１、５２、５３、５４、５５）を介して前記材料のボリューム（１）を取り除くように前記旋削工具（７）を命令するための制御命令データを生成するステップをさらに含み、
前記ベースライン（４０）に関連した前記旋削パス（５０）ための最大切削深さ（６０）は、前記第１の旋削パス（５２、５５）ための最大切削深さ（６４）よりも大きい、
請求項２または３に記載の方法。

【請求項5】

前記旋削パス（５０、５１、５２、５３、５４、５５）は、平行または少なくとも部分的に平行である、
請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記旋削工具（７）のための最小切削深さ（９）を選択するステップと、
前記旋削工具のための推奨される切削深さを選択するステップと、
をさらに含み、
前記第１の旋削パスから開始する前記旋削パス（５０、５１、５２、５３、５４、５５）ごとのそれぞれの前記切削深さ（６０、６１、６２、６３、６４）は、
もし、
前記旋削工具（７）のための推奨される切削深さである、前記ベースライン（４０）に直交する最大残り深さＭＯＤＵＬＯが、前記旋削工具（７）のための前記最小切削深さ（９）以上である場合、
前記旋削工具（７）の前記推奨される切削深さに等しいものとして生成され、
または、そうでない場合、
（前記ベースライン（４０）に直交する前記最大残り深さをＦＬＯＯＲ［前記ベースライン（４０）に直交する最大残り深さを前記旋削工具（７）の前記推奨される切削深さで除算したもの］）で除算したものが、前記旋削工具（７）のための前記最大切削深以下である場合、前記ベースライン（４０）に直交する前記最大残り深さをＦＬＯＯＲ［前記ベースライン（４０）に直交する最大残り深さを前記旋削工具（７）の前記推奨される切削深さで除算したもの］で除算したものに等しく、
そうでない場合、
［前記ベースライン（４０）に直交する前記最大残り深さから前記旋削工具（７）のための前記最小切削深さ（９）を減算したもの］を、ＦＬＯＯＲ［前記ベースライン（４０）に直交する前記最大残り深さを前記旋削工具（７）のための前記推奨される切削深さで除算したもの］で除算したものに等しく、なるように生成され、
ただし、ＭＯＤＵＬＯは、ある数字を別の数字で除算した後に残りを見つける演算子であり、
ＦＬＯＯＲは、実数を入力としてとり、出力として前記実数以下の前記最も大きい整数を与える関数である、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

切削から出ていくときに送り速度を低下させるように前記旋削工具を命令するための制御命令データを生成するステップ
をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記旋削パス（５０、５１、５２、５３、５４、５５）の少なくとも１つの最中に弧に沿って切削に入るように前記旋削工具（７）を命令するための制御命令データを生成するステップ
をさらに含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記内面（３）が９０°のコーナーを備えるように前記内面（３）を選択するステップ
をさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記旋削工具（７）のための切りくず厚さ値（１６）を選択するステップと、
送り速度が前記切りくず厚さ値（１６）を切り込み角（１７）の正弦関数で除算したものに等しくなるように前記送り速度を選択するステップと、をさらに含み、
前記切り込み角（１７）は、送り（１８）の方向と前記旋削工具（７）の主切削刃（１９）との間の角度として定義される、
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。

【請求項11】

前記第１の旋削パスおよび前記第２の旋削パス（５２、５５、５０）の少なくとも１つの最中に前記内面（３）から前記外面（４）に向かう方向に移動するように前記旋削工具（７）を命令するための制御命令データを生成するステップ
をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記旋削工具（７）は、工具本体（８１）と、前記工具本体（８１）のインサート座部に装着される旋削用インサート（８２）とを備え、
前記旋削用インサート（８２）は、第１の切削刃（１９）と、第２の切削刃（８３）と、前記第１の切削刃（１９）および前記第２の切削刃（８３）を接続する凸形のノーズ切削刃（８４）とを備え、
前記第１の切削刃（１９）と第２の切削刃（８３）間に形成されるノーズ角は、平面視で８５°以下である、
請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記ノーズ切削刃（８４）は、０．２～２．０ｍｍの曲率半径を有し、
前記第１の切削刃および前記第２の切削刃（１９、８３）は、平面視で直線である
請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

縦成分を持たない径方向に、またはその縦方向に移動するように、全ての旋削パス（５０、５１、５２、５３、５４、５５）における前記旋削工具（７）を命令するための制御命令データを生成するステップ
をさらに含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか一項によりもたらされる旋削動作を実行するようにＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを含むコンピュータプログラム。

【請求項16】

請求項１から１４のいずれか一項に記載の方法による命令データを生成するコンピュータプログラム。

【請求項17】

材料のボリューム（１）を金属ブランク（２）の表現から小部分（７０、７１、７２、７３、７４）に分割する方法であって、前記ボリューム（１）は内面（３）および外面（４）によって制限され、前記金属ブランク（２）は周面（８０）によって制限され、前記周面（８０）は前記外面（４）を含み、
円筒形、円錐形、または平面である前記内面（３）の部分面（２１、２２、２３、２４）を識別するステップと、
前記部分面（２１、２２、２３、２４）のそれぞれの長さ （３１、３２、３３、３４）を計算するステップと、
ベースライン（４０）を最大の長さ（３１、３２、３３、３４）を有する当該部分面（２１、２２、２３、２４）に沿って設定するステップと、
前記材料のボリューム（１）内にライン（４１、４２、４３、４４）を配置するステップと、
を含み、
前記ライン（４１、４２、４３、４４）は、前記ベースライン（４０）に平行であり、
前記ライン（４１、４２、４３、４４）は、隣接した小部分（７０、７１、７２、７３、７４）間の境界を表し、
前記ベースライン（４０）と前記ベースライン（４０）に隣接した外側のライン（４１）とは、最も外側のライン（４２、４４、４５）と前記外面（４）との間の距離（１５）よりも大きい距離（１４）だけ離間している、分割する方法。

【請求項18】

旋削工具（７）を選択するステップと、
前記旋削工具（７）のために推奨される切削深さ（５）を選択するステップと、
隣接したライン間の距離が前記旋削工具（７）の前記推奨される切削深さ（５）に等しいように前記ライン（４０、４１、４２、４３、４４）を配置するステップと
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属切削の技術分野に属する。より具体的には、本発明は、旋削工具による旋削動作を実行するようにＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する分野に属する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、ＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法に関する。旋削は、コンピュータによる数値制御（ＣＮＣ）旋盤を用いて一般に行われる金属切削の形態である。金属ブランクが、ジョーなどの締め付け手段によって締め付けられ、金属ブランクは、スピンドルによって回転される。典型的には、ＣＮＣ旋盤は、１つまたは複数のマシンインターフェースを含み、これに旋削工具が取り外し可能に締め付けられ得る。一般に、旋削工具は、典型的には超硬合金などの耐摩耗材料から作製される旋削用インサートを備える。実際の切削中、旋削工具は、金属ワークピースに対して移動させられる。この相対移動は、送りと呼ばれる。旋削工具の移動は、金属ブランクの回転軸と平行な方向とすることができ、これは、一般に、縦送りまたは軸方向送りと呼ばれる。さらに、旋削工具の移動は、金属ブランクの回転軸に直交する方向にあり得、これは、径方向送りまたは正面削りと一般に呼ばれる。他の移動角度、または送り方向も可能であり、これは、一般に、倣いまたは倣い旋削として知られている。切削に入ることから切削から出ていくことまでの順序は、パスとして知られている。金属プランクから材料のボリュームを取り除くためのある特定の旋削工具によって作成されるパスの合計は、工具パスと呼ばれ得る。この工具パスは指示または命令に対応する。通常、材料のボリュームは、多くの異なるやり方で取り除くことができる。例えば、命令は、送り方向、切削深さ、送り、切削速度などの要因に対して異なり得る。材料のボリュームは、数多くのやり方で取り除くことができるが、必ずしも全てのやり方が、機械加工時間、工具寿命、チップ破損などの要因に関して等しくはない。したがって、命令データを賢く選択するやり方における案内の必要がある。

【0003】

旋削工具によって旋削動作を実行するようにＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法は、米国特許出願公開第２０１６／００８９７６０（Ａ１）号に記載されている。図４では、切削深さは旋削用インサートのノーズ半径よりも大きい値であるように設定されるべきであることが説明されている。

【0004】

しかしながら、発明者らは 金属除去の結果を改善するために 命令データを生成するさらなる必要があることを見つけた。

【発明の概要】

【0005】

本発明の主な目的は、制御命令データを生成する改善された方法を提供することである。特に目的の１つは切削深さを選択するやり方を改善することである。

【0006】

この目的は、旋削工具によって旋削動作を実行するＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを生成する方法であって、金属ブランクの表現を選択するステップと、旋削工具の表現を選択するステップと、金属ブランクから旋削工具によって除去される材料のボリュームを選択するステップであって、前記ボリュームは内面および外面によって限定され、金属ブランクは周面によって限定され、周面は外面を備える、選択するステップと、第１の旋削パスおよび第２の旋削パスを実行するように旋削工具を命令するために、上記に基づいて制御命令データを生成するステップと、を含み、第１の旋削パスおよび第２の旋削パスは、平行またはほぼ平行であり、第１の旋削パスは、周面の旋削を含み、第２の旋削パスの最大切削深さは、第１の旋削パスのための最大切削深さよりも大きい、制御命令データを生成する方法により実現される。

【0007】

そのような方法によって工具寿命は、改善することができる。外面がブランクの周面の一部であるので、この面の機械加工は、より多くの工具摩耗をもたらし得る。これは、プランクの外殻が、より硬いものであり得るおよび／またはより一様でない面を有し得るためである。

【0008】

方法は、旋削工具によって金属ワークの旋削動作を実行するようにＣＮＣ旋盤を制御するＮＣコード（数値制御コード）などの制御命令データを生成するものである。言い換えれば、方法は、ＣＮＣ旋盤のための旋削工具パスを生成するものである。この文脈では、ＣＮＣ旋盤は、旋削工具によって旋削動作を実行するのに適したＣＮＣ機械工具である。

【0009】

ＣＮＣ旋盤は、旋削工具が接続または接続可能にされるマシンインターフェースを備える。

【0010】

方法は、機械加工物、すなわち、旋削動作後のブランクの所望の形状のＳＴＥＰ－ファイルまたはＩＧＳ－ファイルなどの電子的なＣＡＤ（コンピュータ支援設計）モデルをインポートするステップを含むことができる。言い換えれば、方法は、機械加工物の表現をインポートする方法を含んでもよい。

【0011】

金属ブランクの表現が選択される。金属ブランクの表現は、（例えば、ＩＳＯ１０３０３－２１に定義されるような）ＳＴＥＰ－ファイル、またはＩＧＳ－ファイルなどの好ましくはＣＡＤモデルの形態でインポートされるのが好ましいものであり得る。好ましくは、前記表現は、好ましくは三次元測定機（ＣＭＭ：Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ）により物理的な金属ブランクの形状測定のステップによって得ることができる。金属ブランクは、周面によって限定される。

【0012】

旋削工具の表現が選択される。好ましくは、旋削工具は、電子ツールライブラリから選択され、好ましくは、この電子ツールライブラリは、ＣＮＣ旋盤にまたはＣＮＣ旋盤の一部に接続された工具マガジンからの旋削工具の表現である。

【0013】

前記旋削工具は、手動でまたは自動で選択されてもよい。

【0014】

好ましくは、前記旋削工具は、旋削工具の形状、内面の形状、機械加工物の形状、機械加工物の表面品質の要件、金属ブランクの関連する旋削工具の向き、マシンインターフェースの向き、金属ブランクをＣＮＣ旋盤のスピンドルに締め付ける手段の幾何学的形状、金属ブランクの材料等などの幾何学的限定および他の限定を考慮に入れて選択される。

【0015】

旋削工具は、内面に沿って以下に定められる開始位置から以下に定められる終了位置への方向に機械加工するのに適しているように選択される。

【0016】

好ましくは、旋削工具は、工具本体と、工具本体のインサート座部に装着される旋削用インサートとを備える。工具本体は、ＣＮＣ旋盤内に装着されるまたはＣＮＣ旋盤に接続される。

【0017】

好ましくは、旋削用インサートは、第１の切削刃と、第２の切削刃と、第１の旋削刃と第２の切削刃とを接続する凸形のノーズ切削刃とを備える。好ましくは、第１の旋削刃と第２の切削刃との間に形成されるノーズ角は、平面視で８５°以下である。ノーズ切削刃は、円弧の形状を有してもよく、または完全な円弧からわずかに逸脱した形状を有してもよい。好ましくは、ノーズ切削刃は、０．２～２．０ｍｍの曲率半径を有する。好ましくは、第１の旋削刃および第２の切削刃は、平面視で直線である。代替として、第１の旋削刃とおよび第２の切削刃は、わずかに凸形または凹形であってもよく、凸形のノーズ切削刃の曲率半径よりも２倍よりも大きく、好ましくは１０倍よりも大きい曲率半径を有する。

【0018】

内面は、ノーズ切削刃によってだけで形成され、あるいは少なくとも最大限までまたは少なくとも部分的に形成される。内面は、回転軸Ａ１について回転対称である。

【0019】

好ましくは、第１の切削刃は、１０～４５°、好ましくは２０～４０°の切り込み角でアクティブであるように配置されるまたは向けられる。切り込み角は、送り方向とこの場合には第１の切削刃であるアクティブな切削刃との間の角度である。

【0020】

旋削工具によって金属ブランクから取り除かれる材料のボリュームが選択される。

【0021】

旋削工具が選択された後に前記ボリュームが選択される必要はない。言い換えれば、方法は、ボリュームを選択する前に旋削工具を選択するステップを含むことができ、または方法は、旋削工具を選択する前にボリュームを選択するステップを含むことができる。

【0022】

前記ボリュームは、内面（好ましくは、前記機械加工物は内面を含む）と、外面（金属ブランクの周面は外面を備える）とによって限定される。機械加工物から外面までの距離は、機械加工物から内面までの距離よりも大きい。

【0023】

前記ボリュームは、前記ボリュームが選択された旋削工具を用いて取り除くことができるように選択される。

【0024】

旋削動作は、前記ボリュームの少なくとも一部を取り除くためのものである。

【0025】

好ましくは、終了位置が選択される。終了位置は、前記ボリュームが取り除かれたときに旋削工具が位置する内面に沿った点または区域として定められる。

【0026】

旋削工具は、第１の、すなわち、最初の旋削パス、および第２の、すなわち、続く旋削パスを実行するように命令または制御される。第２の旋削パスは、第１の旋削パス後に実行される。旋削パスは、切削に入るのと切削から出ていくのとの間の時間として時間順に定められている。

【0027】

第１の旋削パスと第２の旋削パスとは、離間しているとともに、平行またはほぼ平行である。第１の旋削パスおよび第２の旋削パスの各々は、少なくとも部分的に直線状である。

【0028】

第１の旋削パスは、周面の旋削を含む。

【0029】

好ましくは、第２の旋削パス中、内面と第１の旋削パス中に取り除かれた材料のボリュームとの間にある材料のボリュームが取り除かれる。

【0030】

好ましくは、方法は、旋削工具のための最大切削深さを選択するステップを含む。

【0031】

この方法は、旋削工具のための推奨される切削深さを選択するステップを含む。

【0032】

第２の旋削パスの最大の、すなわち、最も大きい切削深さは、第１の旋削パスのための最大の、すなわち、最も大きい切削深さよりも大きい。

【0033】

第１の旋削パスおよび第２の旋削パスのためのそれぞれの最大切削深さは、それぞれ、旋削工具のための推奨される切削深さ以下であることがそれぞれ好ましい。

【0034】

好ましくは、方法は、第２の切削刃は旋削パスの少なくとも一部の最中に好ましくは９０°を上回る、好ましくは１００°を上回る前逃げ角を形成するように旋削工具を配置するステップを含む。第２の切削刃は、後刃である。言い換えれば、送り方向、すなわち、旋削用インサートの移動方向と、第２の切削刃との間の角度は、好ましくは９０°未満、好ましくは８０°未満である。

【0035】

好ましくは、第２の旋削パスの最大切削深さは、旋削工具のための推奨される切削深さ以下である。

【0036】

好ましくは、方法は、旋削工具のための最大切削深さを選択するさらなるステップと、それぞれ旋削工具のための最大切削深さ以下であるように、第２の旋削パスのための最大切削深さおよび第１の旋削パスのための最大切削深さを選択するさらなるステップとを含む。言い換えれば、第１の旋削パスおよび第２の旋削パス中、好ましくは全ての旋削パス中の切削深さは、旋削工具の選択された最大切削深さ以下である。

【0037】

旋削工具のための最大切削深さ、すなわち、旋削工具のための上側閾値または上側閾値関数が選択される。最大切削深さは、旋削工具の送り方向に応じた旋削工具のための上側閾値または上側閾値関数であり、内面の形状および旋削工具の向きを考慮に入れる。最大切削深さは、内面から離れるとともに内面に直交する距離として理解することができる。

【0038】

好ましくは、方法は、旋削工具のための推奨される切削深さを選択するステップを含むことができる。前記推奨される切削深さは、旋削工具のための最大切削深さに等しくてもよく、好ましくは旋削工具のための最大切削深さ未満であり得る。

【0039】

好ましくは、最大切削深さまたは上側閾値関数は、第１の切削刃に沿ったまたは第２の切削刃に沿った点に対応するように選択され得る。

【0040】

最大切削深さは、ある移動方向（送り方向）に縦旋削の場合、ある特定の値、および反対方向に縦旋削の場合、異なる値に選択されてもよい。１つまたは複数の送り方向については、値がゼロであり得る。したがって、最大切削深さは、送りの方向に依存する上側閾値関数として理解することができる。

【0041】

好ましくは、方法は、旋削工具のための推奨される切削深さを選択するステップを含む。

【0042】

方法は、それぞれが旋削工具のための最大切削深さ以下であるように、第２の旋削パスのための最大切削深さ、および第１の旋削パスのための最大切削深さを選択するステップを含む。

【0043】

好ましくは、第２の旋削パスのための最大切削深さは、推奨される切削深さに等しい。

【0044】

第１の旋削パスおよび第２の旋削パスは、例えば、金属ブランクの回転軸に平行であるように直線状であってもよい。

【0045】

第１の旋削パスおよび第２の旋削パスのための切削深さは、それぞれ一定であってもよい。

【0046】

好ましくは、第２の旋削パスは、円柱面の機械加工を含み、前記円柱面は、金属ブランクの回転軸に沿って測定されると、内面の一部を形成する全ての他の金属の円柱面よりも長い。

【0047】

一実施形態によれば、方法は、内面が円筒形、円錐形、または平面である少なくとも１つの部分面を備えるように材料のボリュームを選択するさらなるステップと、部分面のそれぞれの長さを計算するステップと、ベースラインを上記長さのうちの最長のものに沿って設定するステップと、第１の旋削パスおよび第２の旋削パス中にベースラインに少なくとも部分的に沿ってまたは平行に移動するように旋削工具を命令するステップとを含む。

【0048】

内面は、円筒形、すなわち、金属ブランクの回転軸から一定の距離にある全ての点、円錐形、すなわち、金属ブランクの回転軸から直線状に増加または減少する距離における全ての点、あるいは平面、すなわち、平面内であるのいずれかの少なくとも１つの部分面または面の一部を備える。

【0049】

前記長さは、表面が円筒形である場合には金属ブランクの回転軸に沿って、表面が平面である場合には回転軸に直交して、および表面が円錐形である場合には包絡面に沿っておよび回転軸に向かって測定される。

【0050】

ベースライン、すなわち、仮想線は、上記長さのうちの最長のものに沿って設定または選択される。

【0051】

一実施形態によれば、方法は、第２の旋削パス中にベースラインに関連した部分面を形成するように旋削工具を命令するさらなるステップを含む。

【0052】

一実施形態によれば、方法は、一連の旋削パスを介して材料のボリュームを取り除くように旋削工具を命令するさらなるステップを含み、ベースラインに関連した旋削パスのための最大切削深さは、第１の旋削パスのための最大切削深さよりも大きい。

【0053】

好ましくは、第１の旋削パスは、最も外側のラインに関連した旋削パスである。ベースラインに関連した旋削パスのための最大切削深さは、ベースラインに関連した面に直交して測定される。

【0054】

旋削パスがベースラインに関連するまで第１の旋削パス後の全ての旋削パスのためのそれぞれの最大切削深さは、旋削工具の最大切削深さ以下、好ましくは、旋削工具のための推奨される切削深さに等しい。

【0055】

好ましくは、方法は、旋削工具のための最小切削深さを選択するステップと、切削工具の最小切削深さ以上であるように、全ての旋削パスのためのそれぞれの切削深さを選択するステップとを含む。

【0056】

一実施形態によれば、旋削パスは、平行または少なくとも部分的に平行である。

【0057】

好ましくは、前記平行な旋削パスが、旋削工具の推奨される切削深さに等しい距離だけ離間している。

【0058】

好ましくは、方法は、旋削パスのうちの少なくとも２つ以上、好ましくは全部の最中に同じ方向に移動するように旋削工具を命令するさらなるステップを含む。

【0059】

そのような方法によって、工具経路は、簡単なやり方で生成され得るまたは選ばれ得る。

【0060】

一実施形態によれば、方法は、旋削工具のための最小切削深さを選択するさらなるステップと、旋削工具のための推奨される切削深さを選択するさらなるステップと、旋削パスごとにそれぞれの切削深さを、第１の旋削パスから開始して、
もし、
旋削工具のための推奨される切削深さである、ベースラインに直交する最大残り深さＭＯＤＵＬＯが、旋削工具のための最小切削深さ以上である場合、
旋削工具の推奨される切削深さに等しいように、
または、そうでない場合、
ベースラインに直交する最大残り深さをＦＬＯＯＲ［ベースラインに直交する最大残り深さを旋削工具の推奨される切削深さで除算したもの］で除算したものが、旋削工具のための最大切削深以下である場合、
ベースラインに直交する最大残り深さをＦＬＯＯＲ［ベースラインに直交する最大残り深さを旋削工具の推奨される切削深さで除算したもの］で除算したものに等しいように、
そうでない場合、
ベースラインに直交する最大残り深さから旋削工具のための最小切削深さを減算したものをＦＬＯＯＲ［ベースラインに直交する最大残り深さを旋削工具のための推奨される切削深さで除算したもの］で除算したものに等しいように、選択するさらなるステップとを含み、
ただし、ＭＯＤＵＬＯは、ある数字を別の数字で除算した後に残りを見つける演算子であり、
ＦＬＯＯＲは、実数を入力としてとり、出力として実数以下の最も大きい整数を与える関数である。

【0061】

上記括弧「（」「）」は、計算を明確にするために加えられている。したがって、括弧内の主題は、任意選択などとして理解されるべきではない。

【0062】

そのような方法によって、機械加工時間は減少され得、および／またはチップ破損は改善され得る。

【0063】

上記の式またはフローチャートは、第１のすなわち、最も外側のパスから開始する平行な旋削パスのための切削深さを計算する方法である。その後、旋削工具は、計算された切削の深さで各パスを機械加工するように命令される。ベースラインに直交する最大残り深さは、ベースラインから外面までの距離、または外面が機械加工された場合、機械加工された材料のボリュームと機械加工されていない材料のボリュームとの間の境界までの距離として理解されよう。

【0064】

一実施形態によれば、方法は、切削から出ていくときに送り速度を低下させるさらなるステップを含む。

【0065】

そのような方法によって、工具寿命は、改善され得る。

【0066】

したがって、送り速度は、少なくとも１つの旋削パス、好ましくは２つ以上の旋削パスについて減少する。通常、送り速度は、回転毎ミリメートルの単位で測定される。好ましくは、送り速度の減少は、切削から出ていく前、１と１０ｍｍの間、より好ましくは２～８ｍｍで開始する。好ましくは、送り速度は、選択された送り速度以前の送り速度、すなわち、減少前の送り速度と比較して１０～７０％、より好ましくは２０～５０％だけ減少する。

【0067】

一実施形態によれば、方法は、旋削パスの少なくとも１つの最中に弧に沿って切削に入るように旋削工具を命令するさらなるステップを含む。

【0068】

そのような方法によって、工具寿命は、改善され得る。

【0069】

好ましくは、前記弧は、内面に接しており、好ましくは、旋削工具が内面から離れるように移動する方向に接している。

【0070】

好ましくは、前記弧は、円弧である、好ましくは、前記円弧は、１～１０ｍｍ、さらにより好ましくは２～５ｍｍであるその曲率半径を有する。

【0071】

一実施形態によれば、方法は、内面が９０°のコーナーを備えるように内面を選択するさらなるステップを含む。

【0072】

８５°以下のノーズ角は、９０°のコーナー、すなわち、２つの壁面が互いに直角であることが、旋削用インサートの向きを変えることなく旋削用インサートのノーズ部の１つを用いて機械加工することができるという利点を与える。２つの壁面は、回転軸に直交する１つの平らな面と、回転軸に対して一定の距離を有する１つの面とを備える。

【0073】

好ましくは、方法は、前記平らな面から離れるように移動するように旋削工具を命令するステップを含む。

【0074】

この文脈における９０°コーナーは、円筒壁または円柱面が、好ましくはベースラインに沿ってまたは平行に、回転軸から離れるように正面削りであるように、好ましくは、金属ワークピースの外側または外面上または外側または外面に形成される外側コーナーである９０°コーナーである。これは、回転軸と同心の孔の内部または内側の内面上またはそこに形成され得る任意のコーナーとは対照的である。円形または曲線状のセグメントが、旋削用インサートのノーズ切削刃と同じ曲率半径を有する円の４分の１、またはほぼ円である形状の４分の１の形状中の弧の形状における回転軸を含む平面内の断面にある。代替として、円形または曲線状のセグメントは、旋削用インサートのノーズ切削刃よりも大きい曲率半径を有する。

【0075】

好ましくは、方法は、前記９０°のコーナーから離れるように移動するように旋削工具を命令するステップを含む。

【0076】

一実施形態によれば、方法は、旋削工具のための切りくず厚さ値を選択するさらなるステップと、送り速度が切りくず厚さ値を切り込み角の正弦関数で除算したものと等しくなるように送り速度を選択するさらなるステップとを含み、切り込み角は、送りの方向と旋削工具の主切削刃との間の角度として定義される。

【0077】

前記切りくず厚さ値は、好ましくは金属ブランクの材料を考慮に入れて、手動で選択することができる、または好ましくはデータベースからインポートすることができる。

【0078】

前記送り速度は、旋削工具のための推奨される送り速度である。

【0079】

言い換えれば、方法は、金属ブランクの回転に関連するおよび上記計算による送りの方向に関連する速度で移動するように旋削工具を命令するステップを含む。好ましくは、送り速度は、回転毎ミリメートルで設定される。好ましくは、切りくず厚さ値は、ミリメートルで設定される。

【0080】

一実施形態によれば、方法は、第１の旋削パスおよび第２の旋削パスの少なくとも１つの最中に、内面から離れて外面に向かう方向に移動するように旋削工具を命令するさらなるステップを含む。

【0081】

旋削工具は、切削深さが旋削工具のための推奨される切削深さ以上である値に到達するとき、または旋削工具が予め定められた位置に到達するときに、内面から離れるように移動するように命令されることが好ましく、旋削工具は、内面から離れるように移動するように命令される。

【0082】

前記所定の位置は、内面と上記の定められたラインの１つとの間の交点として定められる。前記予め定められた位置に到達するとき、前記旋削工具は、前記予め定められた位置から離れるようにおよび前記ラインに沿って内面から離れるように移動するように命令される。

【0083】

旋削工具は、内面から離れるような方向に移動するように命令されるとき、上記定められたライン、すなわち、内面に交差するとともに前記所定の位置を定める交点におけるラインの１つに沿って移動させられるのが好ましい。

【0084】

一実施形態によれば、旋削工具は、工具本体と、工具本体のインサート座部に装着された旋削用インサートとを備え、旋削用インサートは、第１の切削刃と、第２の切削刃と、第１の切削刃と第２の切削刃とを接続する凸形のノーズ切削刃とを備え、第１の切削刃と第２の切削刃の間に形成されたノーズ角は、平面視で８５°以下である。

【0085】

第１の切削刃はアクティブな切削刃である。第２の切削刃は非アクティブな切削刃である。第２の切削刃は全ての旋削パスに対して非アクティブである。

【0086】

一実施形態によれば、ノーズ切削刃は、０．２～２．０ｍｍの曲率半径を有し、第１の切削刃および第２の切削刃は、平面視で直線である。

【0087】

一実施形態によれば、方法は、縦成分を持たない径方向に、またはその縦方向に移動するように、全ての旋削パスにおける旋削工具を命令するための制御命令データを生成するさらなるステップを含む。

【0088】

言い換えれば、全てのパスは、縦成分を持たず、すなわち単にまたは純粋に径方向に、すなわち回転軸に向かうとともに回転軸に直交する、すなわち正面削りであり、あるいはその縦方向に、すなわちその縦方向成分を有して、すなわち、回転軸に沿った同じ方向になっている。したがって、その縦方向については、径成分と縦方向成分を共に含む倣い削り、または縦方向成分だけを有する、すなわち回転軸に平行な倣い削りとして理解されたい。明確にするために、全ての旋削パスは、径方向、または同じ縦方向、あるいはそれらの組合せである。

【0089】

一実施形態によれば、上述した方法のいずれかによって生成される旋削動作を実行するためのＣＮＣ旋盤を制御するための制御命令データを含むコンピュータプログラムが提供される。

【0090】

一実施形態によれば、コンピュータプログラムは、上述した方法のいずれかによって命令データを生成するために用意される。

【0091】

好ましくは、前記コンピュータプログラムは、ＣＡＭソフトウェアである。

【0092】

発明の一態様は、材料のボリュームを金属ブランクの表現から小部分に分けるまたは分割する方法であって、前記ボリュームは内面および外面によって制限され、前記金属ブランクは周面によって制限され、周面は外面を含み、円筒形、円錐形、または平面である内面の部分面を識別するステップと、部分面のそれぞれの長さを計算するステップと、ベースラインを上記長さのうちの最長のものに沿って設定するステップと、材料のボリューム内にラインを配置するステップと、を含み、前記ラインは、ベースラインに平行であり、前記ラインは、隣接した小部分間の境界を表し、ベースラインとベースラインに隣接した外側のラインとは、最も外側のラインと外面との間の直交する距離よりも大きい距離だけ離間していえる、分割する方法に関する。

【0093】

前記材料のボリュームは、材料のボリュームの表現として理解されるべきである。

【0094】

材料のボリュームを分割するのは、例えば、機械操作者が工具経路を選択するのを支援することができる前機械加工ステップである。上記方法による分割によって、第１の旋削パスは、続くパスよりも少ない切削深さを有することができ、それによって工具寿命を改善する。これは、外面が直径のばらつきを有すること、および／または機械加工するのがより難しい表面による。発明者らは、比較的小さい第１の切削深さを有することが、工具寿命、すなわち、工具摩耗またはインサート摩耗に関して有利であることを見出した。

【0095】

本発明の一態様によれば、材料のボリュームを分割する、または分ける方法は、旋削工具を選択するさらなるステップと、旋削工具のための推奨される切削深さを選択するさらなるステップと、隣接したライン間の距離が旋削工具の推奨される切削深さに等しいようにラインを配置するステップとを含む。

【0096】

好ましくは、隣接したライン間の距離は、一定である。好ましくは、旋削工具は、工具本体と、工具本体のインサート座部に装着された旋削用インサートとを備え、旋削用インサートは、第１の切削刃と、第２の切削刃と、第１の切削刃と第２の切削刃とを接続する凸形のノーズ切削刃とを備え、第１の切削刃と第２の切削刃の間に形成されたノーズ角は、平面視で８５°以下である。好ましくは、ノーズ切削刃は、０．２～２．０ｍｍの曲率半径を有し、第１の切削刃および第２の切削刃は、平面視で直線である。

【0097】

次に、本発明は、本発明の異なる実施形態の説明によりおよび添付図面の参照により、より詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0098】

【図1】金属ブランクを示す斜視図である。

【図2】機械加工物を示す斜視図である。

【図3】図２の機械加工物、および旋削工具を示す側面図である。

【図4】図２の機械加工物が図１の金属ブランクから形成されるいくつかのパスを示す断面図である。

【図5】図２の機械加工物が金属ブランクから形成されるいくつかのパスを示す断面図である。

【図6】機械加工物が金属ブランクから形成されているいくつかのパスを示す断面図である。

【図7】機械加工物が金属ブランクから形成されているいくつかのパスを示す断面図である。

【図8】機械加工物が金属ブランクから形成されているいくつかのパスを示す断面図である。

【図9】機械加工物および旋削工具を示す側面図である。

【図10】機械加工物および旋削工具を示す側面図である。

【図11】内面および外面を示す断面図である。

【図12】内面および外面を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0099】

周面８０によって制限され、回転軸Ａ１周りに回転可能である金属ブランク２を斜視図で示す図１を参照する。金属ブランク２は、３Ｄモデルによって表すことができる。金属ブランクは、鋳物材料または鍛造材料によるものであり得る。金属ブランクは、機械加工物であってもよい。金属ブランクは、図１におけるようなほぼ円筒形形状を有し得るか、または任意の他の形状を有し得る。例えば、金属ブランクは、回転軸と同心の穴のような穴を備えることができる。周面８０は、金属ブランクから取り除かれる材料のボリュームについての境界面または限界である外面４を備え、それによって機械加工物を形成または生成する。

【0100】

次に、機械加工物８１または機械加工された構成部品を斜視図で示す図２を参照する。機械加工物８１は、３Ｄモデルによって表すことができる。機械加工物８１は、回転軸Ａ１周りに回転可能であり、回転軸Ａ１について対称である。回転軸Ａ１は、金属ブランク２と機械加工物８１の両方について同じである。機械加工物８１は、金属ブランク２から旋削プロセス、すなわち、金属切削プロセスによって作製され、機械加工物８１の体積は、金属ブランク２の体積よりも小さい。機械加工物８１は、内面３を備え、内面３は、金属ブランク２から取り除かれる材料のボリュームについての境界面または限界である。内面３は、少なくとも部分面２１～２６を備え、これは、部分面２１、２３、および２５に関しては円筒形、すなわち、機械加工物８１の回転軸Ａ１から一定の距離にある全ての点であり得る。部分面は、部分面２６のように円錐形、すなわち、金属ブランクの回転軸から直線状に増加または減少する距離における全ての点であり得る。部分面２２および２４などの部分面は、回転軸Ａ１に直交する平面内にあり得る。内面は、曲がった部分面などの追加の部分を備えることができる。

【0101】

前記部分面２１～２６のそれぞれについて、それぞれの長さ３１～３６が定められ得る。前記長さ３１～３６は、表面が円筒形である場合、回転軸Ａ１に沿って測定され（３１，３３，および３５参照）、表面が平らである場合、回転軸Ａ１に直交して測定され（３２および３４参照）、表面が円錐形である場合、包絡面に沿っておよび回転軸に向かって測定される（３６参照）。見ることができるように、部分面３３は、最長である。

【0102】

次に、マシンインターフェース８５を介してＣＮＣ旋盤（図示せず）に接続された旋削工具７と共に、図２の機械加工物８を側面図で示す図３を参照する。旋削工具７は、工具本体８１と、工具本体のインサート座部８１に装着された旋削用インサート８２とを備える。旋削用インサート８２は、主切削刃１９と、副切削刃８３と、第１および第２の切削刃１９、８３を接続する凸形のノーズ切削刃８４とを備える。ノーズ切削刃８４は、機械加工物８１の内面３を生成する。旋削工具７は、前端および後端を備え、縦軸Ａ２、すなわち中心軸は、前端から後端まで延びる。後端は、マシンインターフェースに接続される。前端は、インサート座部を備える。縦軸Ａ２は、機械加工物８１の回転軸Ａ１に直交する

【0103】

旋削用インサート８２は、第１および第２の切削刃から等距離で延びる二等分線が工具本体の縦軸Ａ２に対して３５～５５°の角度をなすようにインサート座部に装着される。

【0104】

図３では、旋削工具７は、概して右手側の方へ内面３に沿って移動させられ、開始位置１０から開始し、終了位置１１の方へ移動する。

【0105】

第１の切削刃１９はアクティブな切削刃である。第２の切削刃８３は非アクティブな切削刃である。

【0106】

旋削工具７の縦軸Ａ２から第１の切削刃１９までの距離は、旋削工具７の縦軸Ａ２から第２の切削刃８３までの距離よりも短い。前記距離は、第１および第２の切削刃１９、８３の対応する点まで、すなわちノーズ切削刃８４から等しい距離にある点までそれぞれ測定される。

【0107】

旋削工具７のための推奨される切削深さ５は、開始位置１０から終了位置１１へ内面を機械加工するとき、点線５として示される。推奨される切削深さは、内面３から離れるようなおよび内面３に直交した距離６として理解することができる。前記距離６は、例えば、垂直方向と比べて水平方向に異なる距離のように、全ての方向に一定であってもなくてもよい。

【0108】

対応するようにして、旋削工具７のための最小切削深さ９は、点線９として示すことができ、旋削工具７のための最小切削深さ９は、内面３から離れるようなおよび内面３に直交する距離８５として理解することができる。

【0109】

旋削工具７のための最大切削深さ（図示せず）は、類似のやり方で理解することができる。

【0110】

次に、図３の旋削工具（図示せず）を用いて機械加工される図３の機械加工物８１を示す図４を参照する。回転軸Ａ１に対しての旋削工具の向きは、図３におけるようになっている。機械加工物８１は、図１に示された金属ブランク２から機械加工される。外面４と内面３とで制限される材料のボリューム１は、いくつかの旋削パス５２、５１、５０、５３、５４を通って取り除かれる。ベースライン４０は、ベースラインが最長の面２３と交わるように設定される。材料のボリューム１内のさらなるライン４１、４２、４３が加えられる。前記ライン４０～４３は、平行であり、旋削工具７の推奨される切削深さ５に等しい距離だけ離間している。前記材料のボリューム１は、小部分７０、７１、７２、７３、７４に分けられており、前記ライン４０～４３は、隣接した小部分７０～７４間の境界を表す。各小部分７０～７４は、以下の順番、すなわち、５２、５１、５０、５３、５４で、それぞれの旋削パス５０～５４の１つを通って取り除かれる。パス５０～５３は、右手側に向かって全て少なくとも部分的に同じ方向であり、少なくとも部分的に平行である。

【0111】

ベースライン４０およびベースライン４０に隣接した外側のライン４１、すなわち、ベースラインの隣りかつ最長の面２３に直交するラインが、距離１４だけ離間しており、距離１４は最も外側のライン４２と外面４の間の直交距離１５よりも大きい。

【0112】

ベースライン４０に関連した旋削パス５０のための最大切削深さ６０は、第１の旋削パス５２のための最大切削深さ６４よりも大きい。

【0113】

内面、すなわち、パス５１、５０、５３、５４を機械加工するとき、旋削工具（図示せず）は、開始位置１０、すなわち、終了位置１１から最も遠くに離れている機械加工されていない内面３の点で切削に入るように命令される。旋削工具７は、パス５１において内面３に沿って終了位置１１に向かって移動するように命令される。パス５１における移動は、まず、右手側に向かって縦であり、次いで図において径方向下向きである。旋削工具、またはより具体的には、ノーズ切削刃が、ライン４１と内面３の間の交点の形態で予め定められた位置に到達するとき、旋削工具は、内面から離れるように移動するように命令される。旋削工具は、切削から出ていくまで、ライン４１に沿って右手側に向かって移動するように命令される。

【0114】

パス５１の後、パス５０は、パス５１において旋削工具が内面に沿った旋削工具の移動を停止させた前記予め定められた点で開始する。パス５０では、旋削工具は、内面３に沿って、まず図４の下向きに、次いでベースライン４０に沿って右手側に向かって切削から出ていくまで移動させられる。旋削工具は、回転軸Ａ１に平行に移動するとき、９０°のコーナーから離れるように移動している。

【0115】

パス５０の後、パス５３において、旋削工具は、回転軸に向かって、続いて９０°のコーナーから離れるような方向に、および内面に沿って右手側に向かって、次いで内面から離れるようにおよびライン４３に沿って移動する。最後のパス５４は、内面に沿って、より具体的には、図２に２６で示される円錐形の部分面に沿っている。最後の２つのパス５３、５４の後、内面３の機械加工が完成する。

【0116】

次に、図５の参照がなされると、図５は、図４と比較して材料のボリュームが異なるので、旋削パスがわずかに異なるということを除いて図４と同じである。言い換えれば、金属ブランク８１の形状は、図４と比較して異なり、結果として、機械加工順序または工具経路が異なる。図４におけるように材料のボリューム１の第１の部分は、第１の旋削パス５２を通った旋削工具によって取り除かれており、この旋削パス５２は、図４におけるように、直線状であり、内面３の最長の部分面２３に平行である。図４におけるように、前記パス５２は、ライン４２に沿っている。前記ライン４０、４１、４２、４３は、図４におけるものに対応するやり方で、すなわち、旋削工具７の推奨される切削深さ５に等しい距離だけ離間している。第１の旋削パス５２中の最大切削深さ６２は、続く旋削パス５３について旋削工具のための推奨される切削深さ５に等しい最大切削深さよりも小さい。

【0117】

第１のパス５２の後、続く旋削パス５０において、旋削工具は、開始点１０で開始し、切削深さ８が旋削工具の推奨される切削深さ５よりも大きくなるまで、および旋削工具がライン４０と内面３の間の交点の形態の予め定められた位置に到達するまで内面３に沿って移動する。次いで、旋削工具は、切削から出ていくまでベースライン４０に沿って右手側に向かって内面３から離れるように移動するように命令される。最後の２つのパス５３、５４は、図４におけるように実行される。

【0118】

次に、材料のボリューム１を取り除き、続いてさらなる材料のボリューム９０の取り除きによって、機械加工物８１が形成される金属ブランク２を示す図６を参照する。第１の述べられた材料のボリューム１は、旋削工具（図示せず）によって取り除かれ、好ましくは、この旋削工具は、機械加工物８１の回転軸Ａ１に平行に向けられた旋削工具の縦軸を有する。材料のボリューム１の内面３は、平らな部分面２１が最も長い２つの部分面２１、２２を備える。平らな部分面２１は、図６に見ることができるように、回転軸Ａ１に直交する平面内に位置する。ベースライン４０は、ベースラインが最長の部分面２１に交わるように描かれている。さらなるライン４１、４２、４３、４４、４５が、材料のボリューム１内で、ベースライン４０に平行に、隣接したラインは旋削工具の推奨される切削深さ５に等しい距離だけ離間しているように描かれている。前記ライン４０～４５は、前記ボリューム１を小部分７０～７５に分ける。言い換えれば、前記ライン４０～４５は、隣接した小部分７０～７５の間の境界を表す。第１のパス５２は直線状であり、ベースライン４０に平行であり、第１のパス５２の最大切削深さ６２は、旋削工具の推奨される切削深さ５よりも小さい。同様に、続くパス５１は、直線状であり、ベースライン４０に平行であるが、切削深さは旋削工具の推奨される切削深さ５に等しい。次のおよび最後のパス５０では、旋削工具は、開始点１０で開始し、終点１１まで内面３に沿って移動するように命令される。最後のパス５０中、切削深さは、旋削工具の推奨される切削深さ以下である。

【0119】

次に、旋削工具（図示せず）による材料のボリューム１の取り除きによって機械加工物８１が形成される金属ブランク２を示す図７を参照する。好ましくは、旋削工具は図３に示された旋削工具であってもよく、好ましくは、旋削工具は、図３の旋削工具のように向けられてもよく、すなわち、その縦軸を機械加工物８１の回転軸Ａ１に直交するように向けている。内面３は、１つの平らな部分面２２と、１つの円錐形の部分面２１とを備える。平らな部分面２２は、回転軸Ａ１に直交する平面内に位置する。円錐形の部分面２１の長さ３１は、平らな部分面２２の長さ３２よりも大きい。ベースライン４０は、円錐形の部分面２１に沿って描かれている。さらなるライン４１～４５は、材料のボリューム１の内側に、ベースライン４０に平行に、隣接したラインが旋削工具の推奨される切削深さ５に等しい距離だけ離間しているように配置される。前記ライン４１～４５は、前記材料のボリューム１の隣接した小部分間の境界を表す。各小部分は、それぞれの旋削パス５０～５５によって取り除かれる。前記旋削パス５０～５５は、少なくとも部分的に平行、および少なくとも部分的に同じ方向であり、より具体的には、平らな部分面２２から離れる方向である。第１のパス５５のための最大切削深さ６５は、全ての続くパス５０～５４のための最大切削深さよりも大きい。ライン４１～４３は、予め定められた位置を表す点において内面に交わる。パス５１～５３中、旋削工具がそのような予め定められた位置に到達するとき、旋削工具は、それぞれのライン４１～４３に沿って、内面から離れるように、および前記予め定められた位置から離れるように移動するように命令される。

【0120】

次に、旋削工具（図示せず）よる材料のボリューム１の取り除きによって機械加工物８１が形成される金属ブランク２を示す図８に注目する。図８は、金属ブランク８１の形状とは異なり、結果として機械加工順序または工具経路、すなわち、パスの総数が異なるという点で図７とは異なる。

【0121】

ベースライン４０およびライン４１～４４は、図７に関するものに対応するやり方で取り除かれる材料のボリューム１内に描かれている。

【0122】

旋削工具は、パス５１において開始位置１０で切削に入り、内面３に沿って移動するように命令される。ライン４３とライン４２の間で、切削深さは、推奨される切削深さを上回るが、旋削工具の最大切削深さ未満である。旋削工具がライン４２と内面３の間の交点に到達するとき、旋削工具は、ライン４２に沿って前記 交点から離れるように移動し、それによって切削から出ていくように命令される。次のパス５０では、旋削工具は、旋削工具が第１のパス５１中に内面から離れるように移動するように命令されたところで、すなわちライン４２と内面３の間の交点で、切削に入るように命令される。旋削工具は、終点または終了位置１１に向かって内面３に沿って移動するように命令される。パス５０中、切削深さは、旋削工具の推奨される切削深さ５以上には決してならない。

【0123】

次に、機械加工物８１および図３の旋削工具７を側面図または断面図で示す図９を参照する。旋削工具は、マシンインターフェース８５を介してＣＮＣ旋盤（図示せず）に接続される。旋削工具７は、工具本体８１と、工具本体８１のインサート座部に装着された旋削用インサート８２とを備える。図９に示されるように、旋削用インサート８２は、旋削工具７の平面視で、旋削用インサート８２は、第１および第２の切削刃１９、８３間で延びる二等分線（図示せず）に対して対称またはほぼ対称である。ノーズ切削刃８４は、機械加工物８１の内面３を生成する。旋削工具７は、前端および後端を備え、縦軸Ａ２、すなわち中心軸は、前端から後端まで延びる。旋削パス中、すなわち、金属ブランクから材料を取り除くとき、切り込み角１７は、送りの方向１８、すなわち旋削工具７の移動と旋削工具７の主切削刃１９との間の角度として定められる。第１の切削刃１９は、ベースライン（図示せず）に平行な送りの方向１８にて機械加工するとき、１０～４５°、好ましくは、２０～４０°の切り込み角１７でアクティブであるように配置され、または向けられる。

【0124】

旋削工具７の縦軸Ａ２と回転軸Ａ１の間の角度が一定である場合、送りの方向１８を変更すると、切り込み角１７が変化する。例えば、図９において、送りの方向１８を回転軸Ａ１に平行な方向から回転軸に対する傾斜している方向に、すなわち、円錐形部分に変更するとき、切り込み角が増加するので、送り速度は減少するはずである。

【0125】

好ましくは、切りくず厚さ値は、旋削工具７について選択され、送り速度は、送り速度が切りくず厚さ値を切り込み角１７の正弦関数で除算したものに等しくなるように選択される。

【0126】

切削から出ていく前に、好ましくは１～２０ｍｍ、より好ましくは３～１０ｍｍの距離で、切削から出ていく前、送り速度は、好ましくは２０～８０％だけ、さらにより好ましくは４０～７０％減少する。言い換えれば、旋削工具は、切削から出ていく前により遅いペースで移動するように命令される。

【0127】

次に、機械加工物８１を例えば、図３および図９の旋削工具７と共に側面図または断面図で示す図１０を参照する。旋削工具は、マシンインターフェース８５を介してＣＮＣ旋盤（図示せず）に接続される。旋削工具７は、工具本体８１と、工具本体８１のインサート座部に装着された旋削用インサート８２とを備える。送りの方向は、１８、１８’、１８’’、１８’’’で示されるように異なる方向にあってもよい。したがって、軸Ａ２の向きが変更されない場合、切り込み角は、送りの方向１８、１８’、１８’’、１８’’’の依存において異なり得る。旋削工具７のための推奨される切削深さ５、５’、５’’、５’’’は、１８、１８’、１８’’、１８’’’に依存して異なり得る。好ましくは、旋削工具のための旋削工具７のための推奨される切削深さ５、５’、５’’、５’’’は、第１または第２の切削刃に沿ってそれぞれ点９０、９１に対応するように選択される。好ましくは、旋削工具のための最小切削深さ、および旋削工具のための最大切削深さは、それぞれ、対応するやり方で選択される。

【0128】

好ましくは、旋削工具７は、パス５０に見られるように、切削に入る際または切削を開始する際、すなわち、切削に入るとき、弧に沿って移動するように命令される。好ましくは、前記弧は、内面３に接しており、好ましくは、旋削工具が内面３から離れるように移動する方向に（右手側に向かって水平方向に）接している。前記弧は、円弧である。

【0129】

次に、図１１および図１２を参照する。ここには、内面３および外面４によって限定された材料のボリュームが断面図で示されている。内面３の最長の部分面に対応するベースライン４０は、内面３に交わっている。内面および外面３、４は、距離９５だけ離間している。図１０と図１１の両方において、材料のボリュームは、小部分７０～７２に分けられ、１つまたは複数のライン４１、４２は、隣接した小部分７０～７２間の境界を表す。前記ライン４１またはライン４２は、ベースライン４０に平行であり、ベースライン４０から離間している。図１１では、材料のボリュームは、３つの小部分７０、７１、７２に分けられる。図１２では、材料のボリュームは、２つの小部分７０～７１に分けられる。図１１では、距離６０、６１は、旋削工具の推奨される切削深さに等しい。図１２では、各距離６０、６１は、内面および外面３、４の間の距離９５の半分に等しい。いつものように、旋削工具のための推奨される切削深さは、送りの方向、すなわち、旋削工具の移動に対して旋削工具の推奨される切削深さとして理解されるはずである。

【0130】

図１１および図１２では、距離９５は４．３ｍｍである。旋削工具のための推奨される切削深さは、２．０ｍｍである。旋削工具のための最小および最大切削深さは、それぞれ、０．５および２．５ｍｍである。したがって、図１１の第１のパス中、小部分７２を取り除くとき、切削深さは、旋削工具の最小切削深さ未満である０．３ｍｍである。したがって、旋削工具の推奨される切削深さ未満の切削深さは、許容できる結果を与えることができるが、例えばチップ破損に対して最適な結果を与えない可能性があるので、材料のボリュームおよび工具経路（パス）を分けることの図１１の説明が改善され得る。

【0131】

図１２では、距離６０、６１は、それぞれ２．１５ｍｍであり、言い換えれば、旋削工具の最大切削深さ以下および旋削工具の最小切削深さ以上である。したがって、図１２は、図１１よりも好ましい。

【0132】

図１２では、それぞれの切削深さは、以下による。
ｍ ｍｏｄ ａ＿ｐ≧ａ＿ｐ ｍｉｎが真である場合、ａ＿ｐ ａｃｔｕａｌ＝ａ＿ｐ
ｍ ｍｏｄ ａ＿ｐ≧ａ＿ｐ ｍｉｎ が偽である場合、そして
ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）≦ａ＿ｐ ｍａｘが真である場合、
ａ＿ｐ ａｃｔｕａｌ＝ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）とし、
ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）≦ａ＿ｐ ｍａｘが偽である場合、
ａ＿ｐ ａｃｔｕａｌ＝（ｍ－ａ＿ｐ ｍｉｎ）／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）とする。

【0133】

ここで、ｍは、ベースライン４０に直交する最大残り深さ、すなわち４．３ｍｍである。ａ＿ｐは、旋削工具のための推奨される切削深さ、すなわち２．０ｍｍである。ｍｏｄは、ある数字を別の数字で除算した後の余りを見つける演算子である。したがって、ｍ ｍｏｄ ａ＿ｐは、４．３ｍｏｄ２．０＝０．３である。０．３はａ＿ｐ ｍｉｎ（旋削工具のための最小切削深さ）よりも小さいので、第１のセグメントは偽である。したがって、次のステップは、ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）を計算することであり、ただし、ＦＬＯＯＲは、入力として実数をとり、出力として上記実数以下の最大の整数を与える関数である。したがって、ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）は、ｆｌｏｏｒ（４．３／２．０）に等しく、ＦＬＯＯＲ（２．１５）に等しく、２．０に等しく、これは、ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）が、３／２．０＝２．１５に等しいことを意味する。２．１５は２．５以下であるので、ａ＿ｐ ｍａｘは、この例では２．５ｍｍである旋削工具のための最大切削深さであるため、式 ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）≦ａ＿ｐ ｍａｘは真である。したがって、ａ＿ｐ ａｃｔｕａｌ＝ｍ／ＦＬＯＯＲ（ｍ／ａ＿ｐ）であり、これは、切削深さ（ａ＿ｐ ａｃｔｕａｌ）が２．１５に設定されることを意味する。言い換えれば、外面４と共にパス中に取り除かれる材料を規定する図１２のライン４１は、図１２の外面の下方２．１５に配置される。同じ式は、次のパスを計算するために使用され、図１２の次のパスについてのわずかな唯一の違いは、ｍが２．１５ｍｍであるということである。

【0134】

説明した制御命令データを生成する方法および材料のボリュームを分ける方法は、コンピュータにより実施されると理解されたい。したがって、オブジェクト、移動、および他のエンティティは、表示、好ましくはそのようなエンティティの電子的表示として理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】