DE3689039T2

DE3689039T2 - Verfahren zur bearbeitung eines gebietes.

Info

Publication number: DE3689039T2
Application number: DE86904383T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Onishi; Kunio Tanaka
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1985-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2006-07-18
Also published as: KR880700338A; EP0229851B1; DE3689039D1; EP0229851A1; KR900007160B1; JPS6219907A; WO1987000648A1; EP0229851A4; US4823273A

Description

Numerisch gesteuertes (NC)-Bereichsausarbeitungs-Verfahren Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bereichsausarbeitungsverfahren, insbesondere auf ein Bereichsausarbeitungsverfahren, durch welches das Innere eines Bereichs, der durch eine geschlossene Kurve umrandet ist, wirksam ausgearbeitet werden kann.
Die Leistungsfähigkeiten des numerisch gesteuerten Bearbeitens beinhalten den Vorgang des Ausarbeitens, bei dem das Innere eines Bereichs, der durch eine geschlossene Kurve umrandet ist, bis zu einer vorbestimmten Tiefe ausgehöhlt wird, und den Vorgang des Formfräsens, bei dem das Innere eines Bereichs formgefräst wird. Bei einer derartigen Bearbeitung, wie sie in Fig. 8(A) gezeigt ist, wird ein Bereichsausarbeitungsverfahren herkömmlicherweise durch Durchführen eines Ausarbeitens längs einer (i-1)-ten Ausarbeitungsbahn PTi-1 in einer Richtung (der Richtung des als ausgezogene Linie dargestellen Pfeils), Anheben des Werkzeugs um einen bestimmten Betrag beim Beenden des Ausarbeitens, dann Positioniern des Werkzeugs direkt oberhalb eines Ausarbeitungs-Beginnpunkts Ps auf der nächsten oder iten Ausarbeitungsbahn PTi, danach Absenken des Werkzeugs-zu dem Ausarbeitungs-Beginnpunkt Ps, Bewegen des Werkzeugs längs der i-ten Ausarbeitungsbahn in Richtung des als ausgezogene Linie dargestellten Pfeils und anschließendes Wiederholen des zuvor beschriebenen unidirektionalen Ausarbeitens.
Ein anderes Bereichsausarbeitungsverfahren, das in Fig. 8(B) gezeigt ist, beinhaltet folgend auf die Beendigung des Ausarbeitens längs der Ausarbeitungsbahn PTi-1 der (i-1)-ten Ausarbeiungsbahn das Bewegen des Werkzeugs von einem Ausarbeitungs- Endpunkt Pe aus zu dem Ausarbeitungs-Beginnpunkt Ps auf der nächsten oder i-ten Ausarbeitungsbahn und danach das Durchführen des Ausarbeitens längs der i-ten Ausarbeitungsbahn PTi. Demzufolge wird das Ausarbeiten vor und zurück in der Richtung der Pfeile durchgeführt.
Ein weiteres Bereichsausarbeitungsverfahren, das in Fig. 8(C) gezeigt ist, beinhaltet das Gewinnen von Versatzbahnen OFC1, OFC2, . . . OFCn, die um vorbestimmte Beträge in bezug auf eine Kurve OLC einer äußeren Form versetzt sind, und das Bewegen des Werkzeugs der Reihe nach längs der versetzten Bahnen.
Indessen muß bei dem ersten Bereichsausarbeitungsverfahren, das auf dem unidirektionalen Ausarbeiten beruht, das Werkzeug bei dem Ausarbeitungs-Beginnpunkt Ps auf dem i-ten Ausarbeitungsweg PTi nach Beendigung des Ausarbeitens längs der (i-1)ten Ausarbeitungsbahn PTi-1 positioniert werden. Dieses Verfahren ist deswegen nachteilig, weil es zu einer langen Werkzeugbewegungsstrecke führt.
Bei dem zweiten Ausarbeitungsverfahren, das auf dem Hin-undher-Ausarbeiten beruht, bleiben Teile des Werkstücks unausgearbeitet. Um die unausgearbeiteten Teile auszuarbeiten, muß das Werkzeug bei Beendigung des Hin-und-her-Ausarbeitens längs der Außenformkurve OLC bewegt werden, was es notwendig macht, sowohl eine Steuerung für das Hin-und-her-Ausarbeiten als auch eine Steuerung für das Ausarbeiten längs der Form der Außenkurve vorzunehmen. Dementsprechend ist dieses Verfahren dahingehend nachteilig, daß die Steuerung kompliziert ist. Ferner erfordert das zweite Verfahren, wenn ein Bereich AR konkave und konvexe Teile hat, wie dies in Fig. 8(D) gezeigt ist, eine Bewegung zum Erreichen der Positionierung, wie dies durch gestrichelte Linien angegeben ist. Dies ist deswegen nachteilig, weil die Werkzeugbewegungsstrecke und die Ausarbeitungszeit verlängert sind. Zusätzlich kann, da der Ausarbeitungsvorgang für die Auswärtsbewegung unterschiedlich von dem Ausarbeitungsvorgang für die Rückkehrbewegung ist, insgesamt nicht rationell sein. Es sei angemerkt, daß die Ausarbeitungsvorgänge, auf die hier Bezug genommen ist, Aufwärts- und Abwärts-Ausarbeitungsvorgänge angeben. Fig. 9(A, Fig. 9(B) zeigen Beispiele für den Abwärts-Ausarbeitungsvorgang, und Fig. 9(C), Fig. 9(D) zeigen Beispiele für den Aufwärts-Ausarbeitungsvorgang. Wenn über das Werkstück-Material entschieden worden ist, wird ein Ausarbeitungsverfahren; das in der Lage ist, das Werkstück rationell auszuarbeiten, aus den Aufwärts- und Abwärts-Ausarbeitungsvorgängen ausgewählt. Indessen sind bei dem zweiten Verfahren der Aufwärts-Ausarbeitungsvorgang [z. B. Fig. 9(A)] und der Abwärts-Ausarbeitungsvorgang [z. B. Fig. 9(C)] stets gemischt, so daß das Ausarbeiten nicht rationell durchgeführt werden kann.
Bei dem dritten Verfahren zum Ausarbeiten längs der versetzten Bahnen bleiben Teile des Werkstücks, beispielsweise der zentrale Teil des Bereichs, abhängig von der Kontur der Außenformkurve unausgearbeitet. Dieses Verfahren ist deswegen nachteilig, weil das Behandeln dieser unausgearbeiteten Teile eine komplizierte Aufgabe darstellt.
Dementsprechend hat die Anmelderin, um die zuvor erläuterten Nachteile des herkömmlichen Verfahrens zu beseitigen, ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Werkzeugbahn in Form eines Spinnengewebemusters innerhalb des Bereichs bestimmt wird und ein Werkzeug längs des Werkzeugswegs bewegt wird, um den Bereich zu bearbeiten. (Beispielsweise sei auf die Beschreibungen gemäß den Europäischen Patenanmeldungen Nr. 168501 u. Nr. 160097, die bezüglich Art. 54(3) EPÜ relevant sind, Bezug genommen. Fig. 10(A), Fig. 10(B) stellen Ansichten zum Beschreiben des Bereichsausarbeitungsverfahrens gemäß EP-A-160097 dar. Dieses Beeichsausarbeitungsverfahren ist aus den folgenden Schritten zusammengesetzt, die in der korrespondierenden WIPO-Druckschrift WO-A-85/01683 vor dem Prioritätstag des vorliegenden Patents veröffentlicht wurden, und zwar Schritten zum
(1) zum Ausarbeiten des Inneren eines Bereichs AR, der durch eine Außenformkurve OLC umrandet ist, die eine Anzahl von Geraden S1, S2, . . . S6 und eine Kreisbogen A1 umfaßt, Durchführen einer linearen Näherung eines Kreisbogenteils A1' einer Versatzkurve OFC, die um einen vorbestimmten Betrag von der Außenformkurve versetzt ist,
(2) Unterteilen eines Bereichs, der durch die linear genäherte Versatzkurve umrandet ist, in eine Vielzahl von konvexen Polygone PG1-PG3,
(3) Berechnen des Flächenmittelpunkts Wi jedes konvexen Polygons und der Mittelpunkte M1, M2 der Grenzlinien B1, B2 zweier einander benachbarter konvexer Polygone und Erzeugen einer Basislinie BL, die durch der Reihen nach durchgeführtes Verbinden jedes Flächenmittelpunkts und jedes Mittelpunkts gewonnen wird,
(4) Unterteilen der Geraden L1-L4, welche die Flächenmittelpunkte Wi der konvexen Polygone und die Scheitelpunkte P1-P10 der konvexen Polygone verbinden, und der Geraden BL1 -BL4, welche die Mittelpunkte M1, M2 und die zwei Enden P1, P4; P4, P7 der Grenzlinien, die durch die Mittelpunkte in zwei Teile unterteilt sind, in eine vorbestimmte Anzahl von Unterteilungen,
(5) Bewegen eines Werkzeugs längs einer Vielzahl von geschlossenen Bahnen CPT1, CPT2, die durch Verbinden der Unterteilungspunkte Pa1, Pa2, . . . Pa18; Pb1, Pb2, . . . Pb18 gewonnen werden, welche den Geraden L1-L14, BL1-BL4 entsprechen, in einer Weise, daß die Basislinie BL eingeschlossen ist, und Bewegen des Werkzeugs längs der Basislinie BL und
(6) Bewegen des Werkzeugs längs der Versatzkurve OFC.
Gemäß diesem Verfahren kann die Bereichsausarbeitung ausgeführt werden, während sich das Werkzeug kontinuierlich bewegt. Dies ist deswegen vorteilhaft, weil im Vergleich zu dem Verfahren nach dem Stand der Technik blinde Werkzeugbewegungen beseitigt sind und die Ausarbeitungszeit verkürzt ist. Es beläßt auch keine unausgearbeiteten Teile, beispielsweise den zentralen Teil des Bereichs.
Indessen ist, falls sich die Größen der konvexen Polygone erheblich voneinander unterscheiden, bei dem vorgeschlagenen Bereichsausarbeitungsverfahren der Anschneidschritt eines kleineren konvexen Polygons beträchtlich kürzer als derjenige eines größeren konvexen Polygons [siehe die Anschneidschritte t&sub1;, t&sub2; der konvexen Polygone PG1, PG2 in Fig. 10(B)].
Es sollte möglich sein, den kleinen konvexen Polygonteil bei dem Anschneidschritt t&sub2; des großen konvexen Polygonteils auszuarbeiten. Wenn der kleine konvexe Polygonteil bei dem größeren Anschneidschritt ausgearbeitet wird, kann das Ausarbeiten wirkungsvoll verbessert werden.
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren gemäß WO-A-85/01683 wird indessen der Anschneidschritt jedes konvexen Polygonteils abhängig von der Größe des konvexen Polygons bestimmt. Demzufolge wird bei dem kleinen konvexen Polygonteil mit dem kleinen Anschneidschritt eingesetzt, was zum Ergebnis hat, daß der Ausarbeitungswirkungsgrad abfällt.
Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bereichsausarbeitungsverfahren zu schaffen, bei dem die Anzahl von Ausarbeitungsbahnen jedes konvexen Polygonteils in Abhängigkeit von der Größe des konvexen Polygons variiert, so daß irgendein konvexer Polygonteil bei einem Anschneidschritt, der nahe demjenigen eines erlaubbaren Anschneidschritts liegt, ausgearbeitet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bereichsausarbeitungsverfahren zu schaffen, bei dem ein kleiner konvexer Polygonteil rationell mit einem kleinen Betrag von Werkzeugbewegung ausgearbeitet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein numerisch gesteuertes (NC-)Bereichsausarbeitungs-Verfahren vorgesehen zum Ausarbeiten des Inneren eines Werkstückbereichs, der eine äußere Form hat, die durch eine geschlossene Kurve begrenzt ist, welche Geraden enthält, wobei die geschlossene Kurve durch NC-Daten repräsentiert ist, welches Verfahren umfaßt:
einen ersten Schritt zum Unterteilen des Bereichs in eine Vielzahl von konvexen Polygonen,
einen zweiten Schritt zum Berechnen des Flächenmittelpunkts jedes konvexen Polygons und
einen weiteren Schritt zum Aufteilen von Liniensegmenten in eine vorbestimmte Anzahl von Unterteilungen, wobei die Liniensegmente den Flächenmittelpunkt jedes konvexen Polygons und die Scheitelpunkte des zugeordneten Polygons verbinden, und der Grenzlinie zwischen benachbarten konvexen Polygonen, die ein Paar bilden, und schließlich zum Bewegen eines Schneidwerkzeugs längs geschlossener Bahnen, die durch Verbinden entsprechender Unterteilungspunkte auf den Liniensegmenten und der Grenzlinie erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet , daß der in bezug auf die ersten und zweiten Schritte weitere Schritt umfaßt:
einen dritten Schritt zum Aufsuchen des längsten Liniensegments unter den Liniensegmenten in jedem konvexen Polygon, die den Flächenmittelpunkt und die Scheitelpunkte verbindet, und für jedes konvexe Polygon zum Aufsuchen einer Anzahl Ni von Unterteilungen, für welche eine Länge eines unterteilten Liniensegments, die durch gleichförmige Unterteilung jedes längsten Liniensegments gewonnen ist, einen Wert hat, der am nächsten bei einem voreingestellten Anschneidschritt des Schneidwerkzeugs ohne Überschreiten des Anschneidschritts hat,
einen vierten Schritt zum Aufsuchen desjenigen konvexen Polygons, das die größte Anzahl M von Unterteilungen hat, wobei dieses konvexe Polygon das größte konvexe Polygon definiert, und zum Aufsuchen der größten Anzahl m von Unterteilungen aus den Anzahlen von Unterteilungen der konvexen Polygone, die dem größten konvexen Polygon benachbart sind,
einen fünften Schritt zum Unterteilen in M gleiche Teile der Liniensegmente, die den Flächenmittelpunkt und die Scheitelpunkte des größten konvexen Polygons verbinden, zum gleichmäßigen Unterteilen in m gleiche Teile der Liniensegmente, die den Flächenmittelpunkt und die Scheitelpunkte jedes konvexen Polygons verbinden, das dem größten konvexen Polygon benachbart ist, und zum gleichmäßigen Unterteilen in in gleiche Teile von Mittellinien, die einen Mittelpunkt einer Grenzlinie zwischen dem größten konvexen Polygon und einem benachbarten konvexen Polygon mit den zwei Endpunkten der Grenzlinie verbinden, wobei diese Unterteilung zu Unterteilungspunkten auf den betreffenden Liniensegmenten und Mittellinien führt,
einen Erzeugungsschritt für eine geschlossene Bahn zum Erzeugen innerhalb des größten Polygons und innerhalb des benachbarten Polygons einer Vielzahl von geschlossenen Bahnen, die entsprechende Unterteilungspunkte der Liniensegmente des benachbarten Polygons, die Unterteilungspunkte auf jeder Seite des Mittelpunkts der Grenzlinie und die entsprechenden äußersten Unterteilungspunkte der Liniensegmente des größten konvexen Polygons verbinden,
einen weiteren Erzeugungsschritt für eine geschlossene Bahn zum Erzeugen innerhalb des größten Polygons einer weiteren Vielzahl von geschlossenen Bahnen, die entsprechende der weiteren Unterteilungspunkte der Liniensegmente des größten Polygons verbinden, und
einen abschließenden Schritt zum Bewegen eines Schneidwerkzeugs längs jeder der erzeugten geschlossenen Bahnen.
Es sei angemerkt, daß bei der vorliegenden Erfindung der eine oder andere der Erzeugungsschritte für geschlossene Bahnen nicht notwendigerweise in der Reihenfolge, wie sie in dem vorhergehenden Abschnitt aufgeführt sind, durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bereichsausarbeitungsverfahren, bei dem Werkzeug längs einer Vielzahl von Bahnen bewegt wird, die der Reihe nach in einer Einwärtsrichtung von einer geschlossenen Kurve aus, welche einen Bereich angibt, versetzt sind, oder in anderen Worten ausgedrückt, bei dem das Werkzeug in einem spinnengewebenartigen Muster bewegt wird, um das Innere des Bereichs auszuarbeiten. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Bereichsausarbeitungsverfahren, bei dem wenn ein Bereich in eine Vielzahl von konvexen Polygonen unterteilt ist, die Anzahl von Ausarbeitungsbahnen in jedem konvexen Polygonteil in Abhängigkeit von der Größe des konvexen Polygons bestimmt wird und der Anschneidschritt (das Bahnintervall) jedes konvexen Polygonteils im wesentlichen zu dem erlaubbaren Anschneidschritt gemacht wird.
Insbesondere wird der Abschneidschritt jedes konvexen Polygonteils durch Verringern der Anzahl von Ausarbeitungsbahnen für ein kleines konvexes Polygon und durch Erhöhen der Anzahl von Ausarbeitungsbahnen für ein großes konvexes Polygon im wesentlichen zu dem erlaubbaren Anschneidschritt gemacht, um dadurch den Ausarbeitungswirkungsgrad zu verbessern.
Fig. 1 zeigt Ansichten zum Beschreiben der allgemeinen Merkmale eines Bereichsausarbeitungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines NC-Systems zum Ausführen des Bereichsausarbeitungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt ein Verarbeitungs-Flußdiagramm, welches das Bereichsausarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung angibt.
Fig. 4 zeigt eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Berechnen einer Versatzkurve.
Fig. 5 zeigt Ansichten zum Beschreiben eines Verfahrens-zur linearen Näherung eines Kreisbogenteils.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Berechnen eines Flächenmittelpunkts.
Fig. 7 zeigt Ansichten zum Beschreiben der Formen weiterer Bereiche, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet werden kann.
Fig. 8 zeigt Ansichten zum Beschreiben des herkömmlichen Bereichsausarbeitungsverfahrens.
Fig. 9 zeigt Ansichten zum Beschreiben von Aufwärts- und Abwärts-Ausarbeitungsvorgängen.
Fig. 10 zeigt Ansichten zum Beschreiben eines vorgeschlagenen Spinnwebenmuster-Ausarbeitungsverfahrens.
Fig. 1 zeigt Ansichten zum Beschreiben der allgemeinen Merkmale eines Bereichsausarbeitungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Bereichsausarbeitungsverfahren, das im einzelnen beschrieben wird, ist im wesentlichen aus den folgenden acht Schritten zusammengesetzt:
(1) Einem ersten Schritt zum Unterteilen eines Bereichs AR in eine Vielzahl von konvexen Polygonen PGi (i = 1, 2, . . . );
(2) einem zweiten Schritt zum Berechnen eines Flächenmittelpunkts Wi (i = 1, 2 . . . ) jedes konvexen Polygons;
(3) einem dritten Schritt zum Auffinden des längsten Liniensegments (S16, S23) unter den Liniensegmenten S&ijlig;, welche den Flächenmittelpunkt Wi und den Scheitelpunkt P&ijlig; in jedem konvexen Polygon verbinden, und für jedes konvexe Polygon zum Auffinden einer Anzahl von Unterteilungen Ni, für welche eine Länge eines unterteilten Liniensegments, die durch gleichmäßige Unterteilungen gewonnen werden, jedes längste Liniensegment einen Wert haben wird, der am nächsten bei einem voreingestellten Anschneidschritt P liegt, ohne dabei den Anschneidschritt P zu überschreiten;
(4) einem vierten Schritt zum Auffinden desjenigen konvexen Polygons PG1, das die maximale Anzahl M von Unterteilungen aufweist, und zum Auffinden einer maximalen Anzahl in von Unterteilungen aus den Anzahlen von Unterteilungen von konvexen Polygonen, die dem größten konvexen Polygon benachbart sind;
(5) einem fünften Schritt zum Teilen von Liniensegmenten S11-S16 in M gleiche Teile, welche Liniensegmente einen Flächenmittelpunkt W1 und Scheitelpunkte P11-P16 des größten konvexen Polygons verbinden, zum gleichmäßigen Teilen von Liniensegmenten S21-S24 in in gleiche Teile, welche Liniensegmente einen Flächenmittelpunkt W2 und Scheitelpunkte S21- S24 jedes konvexen Polygons PG2 verbinden, das dein größten konvexen Polygon benachbart ist, und zum gleichmäßigen Teilen von Mittellinien Bi1, Bi2 (= B11, B12) in in gleiche Teile, welche Mittellinien einen Mittelpunkt Mi (= M1) einer Grenzlinie Bi (= B1) zwischen dem größten konvexen Polygon und dem benachbarten konvexen Polygon mit den zwei Endpunkten der Grenzlinie verbinden;
(6) einem sechsten Schritt zum Erzeugen einer Vielzahl von geschlossenen Bahnen LP1-LP(L-m-1) [vergl. Fig. 1(B)], die der Reihe nach entsprechende Unterteilungspunkte Qi1 → Qi6 → Qi5 → Qi4 → Qi3 → Qi2 → Qi1 (i = 1, 2, . . . 5) auf der Flächenmittelpunktseite der Liniensegmente S11-S16 verbinden, welche den Flächenmittelpunkt W1 und Scheitelpunkte des größten konvexen Polygons verbinden;
(7) einem siebten Schritt zum Erzeugen einer Vielzahl von geschlossenen Bahnen CPo-CPm (= CP3), die der Reihe nach entsprechende Unterteilungspunkte (Q&ijlig;, R&ijlig;, m&ijlig;) der Liniensegmente S11-S16, S21-S24 verbinden, welche den Flächenmittelpunkt und Scheitelpunkte jedes konvexen Polygons verbinden, und von Mittellinien B11, B12, und
(8) einem achten Schritt zum Bewegen eines Werkzeugs längs jeder der erzeugten geschlossenen Bahnen LP1-LP(M-m), CPo- COm.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines NC-Systems zum Ausführen des Bereichsausarbeitungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 3 zeigt ein Verarbeitungs-Flußdiagramm, welches das Bereichsausarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung angibt.
Im folgenden wird ein Bereichsausarbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben.
Bereichsausarbeitungs-Daten, die für ein Bereichsausarbeiten erforderlich sind, sind an geeigneten Stellen eines NC-Bandes oder eines Speichers (im folgenden als ein NC-Band angenommen) 101, das in Fig. 2 gezeigt ist, gespeichert. Insbesondere sind zusätzlich zu den gewöhnlichen numerischen Steuerdaten Bereichsausarbeitungsbefehle, Koordinatenwerte (xj, yj) der Scheitelpunkte P11, P12, P13, P14 (= P21), P22, P23, P15 (= P24), P16 des Bereichs, der Radius rj eines Kreisbogens (es existiert kein Kreisbogen in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1), ein Fertigstellungsrand t, ein Anschneidschritt P, eine Ausarbeitungsgeschwindigkeit fc und Daten zum Kennzeichnen des Endes der Bereichsausarbeitungsdaten auf dem NC-Band 101 aufgezeichnet. Es sei angemerkt, daß die Positionen der Scheitelpunkte und des Radius des Kreisbogens in Sätzen angegeben sind, beispielsweise in der Form (xj, yj, rj), wobei rj=0 im Falle von Geraden angegeben ist. Dementsprechend ist bei dem Bereichsausarbeiten des Bereichs AR, der in Fig. 1 gezeigt ist, dieser Bereich angegeben durch
Xx&sub1; Yy&sub1; R0;
Xx&sub2; Yy&sub2; R0;
Xx&sub3; Yy&sub3; R0;
Xx&sub4; Yy&sub4; R0;
Xx&sub5; Yy&sub5; R0;
Xx&sub6; Yy&sub6; R0;
Xx&sub7; Yy&sub7; R0;
Xx&sub8; Yy&sub8; R0;
(1) Wenn eine Zyklusbeginntaste auf einer Bediendertafel 102 gedrückt wird, um das System zu starten, veranlaßt e-in Prozessor 103 einen NC-Datenleser 104, einen Block der NC- Daten aus einem NC-Band 101 auszulesen.
(2) Als nächstes decodiert der Prozessor 103 unter der Steuerung eines Steuerprogramms, das in einem ROM 105 gespeichert ist, die ausgelesenen NC-Daten und entscheidet, ob die NC-Daten kennzeichnend für das Programmende "M02" oder das Bandende "M30" sind.
Die Verarbeitung wird beendet, wenn die Daten kennzeichnend für das Programmende oder das Bandende sind.
(3) Wenn die Daten nicht kennzeichnend für das Programmende sind, entscheidet der Prozessor, ob die NC-Daten kennzeichnend für einen Bereichsausarbeitungsbefehl sind.
(4) Wenn die NC-Daten Bahndaten sind und kein Bereichsausarbeitungsbefehl sind, wird eine Bahnbearbeitung ausgeführt. Wenn ein Datenwort der NC-Daten eine M-, S- oder T-Funktionsanweisung ist, die an die Maschinenseite zu liefern ist, wird diese Anweisung einer Werkzeugmaschine 108 durch eine Magnetschalterschaltung 107 zugeführt.
Wenn ein Datenwort der NC-Daten Bahndaten darstellt, sucht der Prozessor 103 sowohl Erhöhungswerte Xi, Yi, Zi längs der betreffenden Achsen als auch Beträge der Bewegung Δx, Δy, Δz längs der betreffenden Achsen je Zeitinheit ΔT auf der Grundlage einer Vorschubrate F. Diese Größen werden einem Impulsverteiler 106 eingegeben.
Auf der Grundlage der eingegebenen Daten führt der Impulsverteiler 106 eine gleichzeitige Drei-Achsen-Impulsverteilungsberechnung durch, um verteilte Impulse Xp, Yp, Zp zu erzeugen. Diese werden an Servoschaltungen 110X, 110Y, 110Z für die betreffenden Achsen geliefert, um das Werkzeug längs der Ausarbeitungsbahn zu transportieren.
Der Prozessor 103 aktualisiert in Übereinstimmung mit der folgenden Formel die gegenwärtige Position Xa, Ya, Za alle ΔT s, welche Positionen Xa, Ya, Za in einem RAM 111 gespeichert worden sind:
Xa + ΔX → Xa (1a)
Ya + ΔY → Ya (1b)
Za + ΔZ → Za (1c)
Das Vorzeichen hängt von der Richtung der Bewegung ab.
In ähnlicher Weise aktualisiert der Prozessor 103 in Übereinstimmung mit der folgenden Formel die verbleibenden Bewegungsstrecken Xr, Yr, Zr (von denen die anfänglichen Werte die Erhöhungswerte Xi, Yi bzw. Zi sind) alle ΔT s, welche Werte Xr, Yr, Zr in dem RAM 111 gespeichert worden sind:
Xr - ΔX → Xr (2a)
Yr - DY → Yr (2b)
Zr - DZ → Zr (2c)
Wenn der folgende Zustand
Xr = Yr = Zr = 0 (3)
hergestellt ist, behandelt der Prozessor 103 dies als kennzeichnend dafür, daß das bewegbare Element eine Zielposition erreicht hat, und veranlaßt den NC-Datenleser 104, das nächste Datenwort der NC-Daten auszulesen.
(5) Wenn ein Datenwort der NC-Daten, die aus dem NC-Band 101 ausgelesen sind, als ein Bereichsausarbeitungsbefehl erkannt wird, veranlaßt der Prozessor 103 den NC-Datenleser 104, die Bereichsausarbeitungsdaten auszulesen und die Daten in dem RAM 111 zu speichern, bis der Code, der das Ende der Bereichsausarbeitungsdaten kennzeichnet, ausgelesen ist.
(6) Immer wenn ein Datenwort der NC-Daten ausgelesen ist, prüft der Prozessor 103 die NC-Daten, um zu entscheiden, ob es sich um einen Code handelt, der kennzeichnend für das Ende der Bereichsausarbeitungsdaten ist.
(7) Wenn die NC-Daten kennzeichnend für das Ende der Bereichsausarbeitungsdaten ist, berechnet der Prozessor 103 die Kurve OFC, die von der Kurve OLC (Fig. 1) der Außenform um eine Distanz D (= ra+t) versetzt ist, wobei letztere durch Addieren des Werkzeugradius ra und des Fertigstellungsrands t gewonnen ist. Es sei angemerkt, daß der Werkzeugradius ra durch Auslesen eine Radiuswerts, der einer angegebenen Werkzeugnummer entspricht, aus einem Versatzspeicher 112 gewonnen wird, der die Entsprechung zwischen Werkzeugnummern und Werkzeugradien speichert.
Die Versatzkurve OFC wird durch die im folgenden beschriebene Verarbeitung gefunden. Insbesondere sollen, wie in Fig. 4 gezeigt, zwei Geraden, welche die Kurve OLC der Außenform angeben, S1 und S2 sein. Es werden Geraden S1', S2', die von den Geraden S1, S2, die jeweils um die Distanz D versetzt sind, gefunden. Dann wird die Durchschneidung P2 der Geraden S1', S2' gefunden. Die Durchschneidung P2 ist ein Punkt, der die Versatzkurve OFC angibt. Dementsprechend wird, wenn Punkte der Durchschneidung in ähnlicher Weise gefunden und in dem RAM 111 gespeichert sind, die Versatzkurve OFC gefunden.
(8) Der Prozessor 103 führt nun eine lineare Näherung eines Kreisbogenteils der Versatzkurve OFC durch, wenn die Kurve einen Kreisbogenteil hat.
Es sei angemerkt, daß in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kein Kreisbogenteil vorhanden ist. Beim Durchführen der Verarbeitung für die lineare Näherung, ist vorgesehen, daß die maximale Distanz zwischen dem Kreisbogenteil und der Geraden einen Wert annimmt, der kleiner als der Anschneidschritt ist. Fig. 5 zeigt Ansichten zum Beschreiben der Verarbeitung für die lineare Näherung.
Für einen Fall, in dem die innere Seite eines Kreisbogens A1 der auszuarbeitende Bereich ist, wie dies in Fig. 5(A) gezeigt ist, ist die maximale Distanz d zwischen dem Kreisbogen Al und der Geraden (Sehne) LN gegeben durch
d = r - r·cos (R/2) (4),
wobei der Radius des Bogens r ist und der zentrale Winkel der Sehne R ist. Dementsprechend wird der zentrale Winkel R, für den d≤P gilt, nämlich der zentrale Winkel R, der die Beziehung
cos·(R/2) ≥ 1 - (P/r) (5)
erfüllt, gefunden, der zentrale Winkel Φ des Kreisbogens A1 wird bei dem Winkel R unterteilt, und die Koordinatenwerte jedes Unterteilungspunkts Ri werden in dem RAM 111 gespeichert. Dies beendet die Verarbeitung für die lineare Näherung des Kreisbogenteils.
Für einen Fall, in dem die äußere Seite eines Kreisbogens AI der auszuarbeitende Bereich ist, wie dies in Fig. 5(B) gezeigt ist, ist die maximale Distanz d zwischen dem Kreisbogen AI und der Durchschneidung P zwischen den Geraden LN, LN' gegeben durch
d = (r/cosR) - r (7)
Dementsprechend wird der Winkel R, für den d≤P gilt, nämlich der Winkel R, der die Beziehung
cosR ≥ r/(r + P) (8)
erfüllt, gefunden, es wird der Punkt Ri, welcher den Kreisbogenteil auf der Grundlage von R linear nähert, gefunden, und dieser wird in dem RAM 111 gespeichert. Dies beendet die Verarbeitung für die lineare Näherung.
(9) Wenn die Verarbeitung für die lineare Näherung endet, führt der Prozessor 103 eine Erzeugungsverarbeitung für das konvexe Polygon zum Teilen in eine Vielzahl konvexer Polygone des Bereichs, der durch eine Versatzkurve (OFC in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1) begrenzt ist, welche durch die lineare Näherung gewonnen ist. Es sei angemerkt, daß zwei konvexe Polygone PG1, PG2 durch diese Erzeugungsverarbeitung für dieses konvexe Polygon im Falle von Fig. 1 erzeugt werden. Für eine Beschreibung der Erzeugungsverarbeitung für das konvexe Polygon siehe die Beschreibung in EP-A-0168501.
(10) Wenn die Verarbeitung zum Erzeugen der konvexen Polygone endet, berechnet der Prozessor 103 die Flächenmittelpunkte W1, W2 (siehe Fig. 1) der betreffenden PG1, PG2 und den Mittelpunkt Mi (= M1) der Grenzlinie Bi (i=1) von zwei einander benachbarten Polygonen. Die Koordinatenwerte des Flächenmittelpunkts eines konvexen Polygons werden durch einen Verarbeitungsvorgang berechnet, der im folgenden beschrieben wird.
Wie in Fig. 6 gezeigt, ist ein konvexes Polygon PG in eine Vielzahl von Dreiecken TR1 bis TR3 zerlegt, und die Flächenmittelpunkte W11 bis W13 und Flächen SQ1 bis SQ3 der betreffenden Dreiecke werden berechnet. Als nächstes wird ein Punkt W21 gefunden, der ein Liniensegment W12W11, welches die Flächenmittelpunkte W11, W12 verbindet, in dem Verhältnis SQ1:SQ2 (Flächenverhältnis) unterteilt. Es sei angemerkt, daß der Punkt W21 der Flächenmittelpunkt eines Vierecks P1P2P3P4 ist. Nachdem der Punkt W21 berechnet ist, wird ein Punkt W1 gefunden, der ein Liniensegment W1W13W21 in dem Flächenverhältnis (SQ1+SQ2):SQ3 unterteilt.
Wenn die Flächenmittelpunkte Wi (i=1, 2) und der Mittelpunkt M1 in der zuvor beschriebenen Weise gefunden sind, werden die Koordinatenwerte der Flächenmittelpunkte und des Mittelpunkts in dem RAM 111 in der Reihenfolge W1, M1, W2 gespeichert) Dies erzeugt eine Basislinie BSL.
(11) Danach sucht der Prozessor 103 für jedes der konvexen Polygone PG1, PG2 dasjenige Liniensegment auf, das die größte Länge unter den Liniensegmenten (S11-S16; S21-S24) aufweist, welche die betreffenden Flächenmittelpunkte und Scheitelpunkte verbinden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist das Liniensegment S16 das längste für das konvexe Polygon PG1, und das Liniensegment S23 ist das längste für das konvexe Polygon PG2.
(12) Als nächstes sucht der Prozessor eine Anzahl von Unterteilungen N1 auf, für welche eine Länge eines unterteilten Liniensegments, die durch gleichmäßiges Unterteilen des längsten Liniensegments S16 gewonnen ist, einen Wert hat, der am nächsten an dem Anschneidschritt P liegt, ohne den Anschneidschritt P zu überschreiten. Auf ähnliche Weise sucht der Prozessor eine Anzahl von Unterteilungen N2 in bezug auf das längste Liniensegment S23 auf. Auf diese Weise gewinnt der Prozessor eine Anzahl von Unterteilungen Ni für jede längste Linie.
Danach gewinnt der Prozessor 103 die größte Anzahl von Unterteilungen M und das größte konvexe Polygon. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist M=10, und das größte konvexe Polygon ist PG1.
(13) Der Prozessor 103 sucht dann eine maximale Anzahl m von Unterteilungen aus den Anzahlen Ni von Unterteilungen derjenigen konvexen Polygone auf, die dem größten konvexen Polygon benachbart sind. Da PG2 das einzige benachbarte konvexe Polygon in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist, ist die Anzahl von Unterteilungen dieses konvexen Polygons in, demzufolge ist m=4.
(14) Wenn in gefunden worden ist, werden die Liniensegmente S11-S16, welche den Flächenmittelpunkt W1 und Scheitelpunkte P11-P16 des größten konvexen Polygons PG1 verbinden, jeweils in M gleiche Teile unterteilt, die Liniensegmente S21-S24, welche den Flächenmittelpunkt W2 und Scheitelpunkte S21-S24 des benachbarten konvexen Polygons PG2 verbinden, werden jeweils in in gleiche Teile unterteilt, und die Mittellinien B11, B12, welche einen Mittelpunkt Mi (= M1) einer Grenzlinie Bi (= B1) mit den zwei Endpunkten P14, P15 der Grenzlinie verbinden, werden jeweils gleichmäßig durch m geteilt.
(15) Wenn die Unterteilungspunkte gewonnen worden sind, erzeugt der Prozessor 103 (M-m-1) geschlossene Bahnen LP1- LP5 [siehe Fig. 1(B)], die der Reihe nach die entsprechenden Unterteilungspunkte Qi1 → Qi6 → Qi5 → Qi4 → Qi3 → Qi2 → Qi1 (i = 1, 2, . . . 5) auf der Flächenmittelpunktseite der Liniensegmente S11-S16 verbinden, welche den Flächenmittelpunkt W1 und Scheitelpunkte P11-P16 des größten konvexen Polygons PG1 verbinden.
(16) Der Prozessor teilt von da an die Liniensegmente W1M1, welche den Flächenmittelpunkt W1 und den Mittelpunkt M1 des größten konvexen Polygons PG1 verbinden, in M gleiche Teile und gewinnt einen m-ten Unterteilungspunkt Ki (= K1), zählend von der Mittelpunktseite aus [siehe Fig. 1(A)].
(17) Wenn der Unterteilungspunkt K1 gefunden worden ist, gewinnt der Prozessor Unterteilungspunkte q11-q13, q21- q23, die jeweils zwei Liniensegmente BL1, BL2 in in gleiche Teile teilen, welche Liniensegmente den Punkt K1 mit den zwei Endpunkten P14, P15 der Grenzlinie B1 verbinden, die durch den Mittelpunkt M1 in zwei Teile unterteilt ist.
(18) Danach erzeugt der Prozessor 103 geschlossene Bahnen CP1-CP3, die der Reihe nach entsprechende Unterteilungspunkte von Liniensegmenten S&ijlig; (S11-S16, S21-S24) verbinden, die ihrerseits den Flächenmittelpunkt und Scheitelpunkte jedes konvexen Polygons verbinden, aus den zwei Liniensegmenten BL1, BL2, die ihrerseits den Punkt Ki (K1) und Punkte P14, P15 verbinden, und aus den Mittellinien B1, B2. Es sei angemerkt, daß die geschlossene Bahn CP1 Q71 → Q76 → Q75 → g11 → m11 → R14 → R13 → R12 → R11 → m21 → g21 → Q74 → Q73 → Q72 → Q71 ist und daß die geschlossene Bahn CP2 Q81 → Q86 → Q85 → q12 → m12 → R24 → R23 → R22 → R21 → m22 → q22 → Q84 → Q83 → Q82 → Q81 ist. Die geschlossene Bahn CP3 wird auf ähnliche Weise erzeugt. Ferner ist CPo Q61 → Q66 → Q65 → K1 → M1 → W2 → M1 → K1 → Q64 → Q63 Q62 → Q61.
Des weiteren kann eine Anordnung getroffen werden, in welcher die Schritte (16), (17) entfernt sind und die Unterteilungspunkte q11-q13, q21-q23 nicht gewonnen werden, in welchem Fall Schritt (18) das Erzeugen einer Vielzahl von geschlossenen Bahnen, die entsprechende Unterteilungspunkte verbinden, aus der Vielzahl von Liniensegmenten, welche ihrerseits den Flächenmittelpunkt und Scheitelpunkte jedes konvexen Polygons verbinden, und aus den Mittellinien zur Folge hat.
(19) Wenn die geschlossenen Wege LP1-LP3 und CPo-CP3 wie im folgenden ausgeführt gewonnen worden sind, bewegt der Prozessor 103
(a) das Werkzeug zunächst zu dem Flächenmittelpunkt W1,
(b) dann das Werkzeug längs der geschlossenen Bahnen LP1 → LP2 → LP3 → LP4 → LP5 → CPo → CP1 → CP2 → CP3 und
(c) schließlich das Werkzeug längs der Versatzkurve OFC, um dadurch das Ausarbeiten des Bereichs AR zu beenden.
Dementsprechend gewinnt der Prozessor 103 unter Benutzung der Koordinatenwerte von W1, die in dem RAM 111 gespeichert sind, durch die zuvor beschriebene Verarbeitung numerische Daten (Erhöhungswerte zwischen einer anfänglichen Position und dem Beginnpunkt W1) um zu bewirken, daß sich das Werkzeug dem Beginnpunkt W1 von der anfänglichen Position aus nähert, und danach führt der Prozessor eine gewöhnliche Bahnsteuerung unter Benutzung der Erhöhungswerte aus.
Wenn die Annäherung beendet ist, bewegt der Prozessor 103 das Werkzeug zu dem Punkt Q11 in der Ausarbeitungs-Betriebsweise, bewegt dann das Werkzeug längst der ersten geschlossenen Bahn LP1 in einer Ausarbeitungs-Vorschubbetriebsart und bewegt danach das Werkzeug der Reihe nach längs LP2, LP3, . . . LP5, CPo, CP1, CP2, . . . CP3 in ähnlicher Art und Weise, um die Ausarbeitung durchzuführen.
Schließlich wird das Werkzeug längs der Versatzkurve OFC in Übereinstimmung mit den Daten bewegt, welche die Versatzkurve OFC angeben, die in dem RAM 111 gespeichert ist. Dies beendet die Bereichsausarbeitungs-Verarbeitung. Danach wird das nächste Datenwort der NC-Daten aus dem NC-Band ausgelesen, und die zuvor geschriebene Verarbeitung wird wiederholt.
Obwohl ein Fall beschrieben worden ist, in dem die Werkzeugbewegungssequenz LP1 → LP2 . . . LP5 → CPo → CP1 → CP2 → CP3 ist, wenn die Ausarbeitung durchgeführt wird, ist es gestattet, die Sequenz umzukehren.
Die vorhergehende Beschreibung behandelt einen Fall, in dem zwei konvexe Polygone bestehen. Indessen kann, wie in Fig. 7(A) gezeigt, die Erfindung auch auf einen Fall angewendet sein, in dem zwei oder mehr konvexe Polygone PG2-PG4 mit dem größten konvexen Polygon PG1 verbunden sind.
Des weiteren ist, obwohl die Erfindung mit der Voraussetzung beschrieben worden ist, daß ein einziges konvexes Polygon dem größten konvexen Polygon benachbart ist, diese nicht dadurch beschränkt, sondern kann auch auf einen Fall angewendet sein, in dem weitere konvexe Polygone PG21, PG31 mit dem konvexen Polygon PG4 verbunden sind, wie dies in Fig. 7(B) gezeigt ist. In einem derartigen Fall würde über die Anzahl von Unterteilungen Ni des konvexen Polygons PG4 unter Berücksichtigung der weiteren konvexen Polygone PG31, PG21 entschieden werden. Im einzelnen wird über die Anzahl von Unterteilungen Ni dieses konvexen Polygons, falls das konvexe Polygon PG4 das größte oder zweitgrößte ist, ohne Rücksicht auf die konvexen Polygone PG21, PG31 entschieden. Indessen ist, falls das konvexe Polygon PG4 das kleinste ist (z. B. PG4 < PG31 < PG21) die Anzahl von Unterteilungen Ni des konvexen Polygons PG4 die Anzahl von Unterteilungen des zweitgrößten konvexen Polygons PG31.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es ist möglich, eine Anordnung vorzusehen, bei der ein NC-Band (NC-Daten), das Werkzeugbahndaten für eine Bereichsausarbeitung enthält, durch das zuvor beschriebene Verfahren vorbereitet ist und die NC-Daten in eine NC-Einheit eingegeben werden, um den Bereich auszuarbeiten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Anzahl von Ausarbeitungsbahnen der konvexen Polygonteile in Abhängigkeit von der Größe der konvexen Polygonteile in einem Verfahren zum Ausarbeiten eines Bereichs längs der Wege geändert, die ein spinnengewebeartiges Muster definieren. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß die Ausarbeitung bei einem Anschneidschritt nahe an einem erlaubbaren Anschneidschritt durchgeführt wird, und zwar ohne Rücksicht auf den konvexen Polygonteil. Dies gestattet kleine konvexe Polygonteile, die mit einem kleinen Betrag der Werkzeugbewegung auszuarbeiten sind, wodurch es möglich ist, den Bereichsausarbeitungs-Wirkungsgrad im Vergleich mit dem Verfahren nach dem Stand der Technik zu erhöhen.

Claims

1. Numerisch gesteuertes (NC-)Bereichsausarbeitungs-Verfahren zum Ausarbeiten des Inneren eines Werkstückbereichs (AR), der eine äußere Form hat, die durch eine geschlossene Kurve (OFC) begrenzt ist, welche Geraden enthält, wobei die geschlossene Kurve (OFC) durch NC-Daten repräsentiert ist, welches Verfahren umfaßt:

einen ersten Schritt zum Unterteilen des Bereichs (AR) in eine Vielzahl von konvexen Polygonen (PG1, PG2 . . . ),

einen zweiten Schritt zum Berechnen des Flächenmittelpunkts (W1, W2) jedes konvexen Polygons (PG1, PG2) und

einen weiteren Schritt zum Aufteilen von Liniensegmenten in eine vorbestimmte Anzahl von Unterteilungen, wobei die Liniensegmente den Flächenmittelpunkt (W1, W2) jedes konvexen Polygons (PG1, PG2) und die Scheitelpunkte des zugeordneten Polygons verbinden, und der Grenzlinie zwischen benachbarten konvexen Polygonen, die ein Paar bilden, und schließlich zum Bewegen eines Schneidwerkzeugs längs geschlossener Bahnen, die durch Verbinden entsprechender Unterteilungspunkte auf den Liniensegmenten und der Grenzlinie erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der in bezug auf die ersten und zweiten Schritte weitere Schritt umfaßt:

einen dritten Schritt zum Aufsuchen des längsten Liniensegments (S16, S23) unter den Liniensegmenten (S&ijlig;) in jedem konvexen Polygon (PG1, PG2 . . . ), die den Flächenmittelpunkt (W1, W2) und die Scheitelpunkte (P&ijlig;) verbindet, und für jedes konvexe Polygon (PG1, PG2 . . . ) zum Aufsuchen einer Anzahl Ni von Unterteilungen, für welche eine Länge eines unterteilten Liniensegments, die durch gleichförmige Unterteilung jedes längsten Liniensegments (S16, S23) gewonnen ist, einen Wert hat, der am nächsten bei einem voreingestellten Anschneidschritt des Schneidwerkzeugs ohne Überschreiten des Anschneidschritts ist,

einen vierten Schritt zum Aufsuchen desjenigen konvexen Polygons (PG1), das die größte Anzahl M von Unterteilungen hat, wobei dieses konvexe Polygon (PG1) das größte konvexe Polygon definiert, und zum Aufsuchen der größten Anzahl in von Unterteilungen aus den Anzahlen von Unterteilungen der konvexen Polygone (PG2 . . . ), die dem größten konvexen Polygon (PG1) benachbart sind,

einen fünften Schritt zum unterteilen in M gleiche Teile der Liniensegmente (Si), die den Flächenmittelpunkt (Wi) und die Scheitelpunkte (Pi) des größten konvexen Polygons verbinden, zum gleichmäßigen Unterteilen in in gleiche Teile der Liniensegmente (Sj), die den Flächenmittelpunkt (W2) und die Scheitelpunkte (Pj) jedes konvexen Polygons (PG2 . . . ) verbinden, das dem größten konvexen Polygon benachbart ist, und zum gleichmäßigen Unterteilen in in gleiche Teile von Mittellinien (B11, B12), die einen Mittelpunkt (M1) einer Grenzlinie (B1) zwischen dem größten konvexen Polygon (PG1) und einem benachbarten konvexen Polygon (PG2) mit den zwei Endpunkten (P15, P14) der Grenzlinie (B1) verbinden, wobei diese Unterteilung zu Unterteilungspunkten auf den betreffenden Liniensegmenten (Sj) und Mittellinien (B11, B12) führt, einen Erzeugungsschritt für eine geschlossene Bahn zum Erzeugen innerhalb des größten Polygons (PG1) und innerhalb des benachbarten Polygons (PG2) einer Vielzahl von geschlossenen Bahnen (CP1 bis CP3), die entsprechende Unterteilungspunkte der Liniensegmente (Sj) des benachbarten Polygons (PG2), die Unterteilungspunkte auf jeder Seite des Mittelpunkts (M1) der Grenzlinie (B1) und die entsprechenden äußersten Unterteilungspunkte der Liniensegmente (Si) des größten konvexen Polygons (PG1) verbinden,

einen weiteren Erzeugungsschritt für eine geschlossene Bahn zum Erzeugen innerhalb des größten Polygons (PG1) einer weiteren Vielzahl von geschlossenen Bahnen (CP0 und LP1 bis LP5), die entsprechende der weiteren Unterteilungspunkte der Liniensegmente (Si) des größten Polygons (PG1) verbinden, und

einen abschließenden Schritt zum Bewegen eines Schneidwerkzeugs längs jeder der erzeugten geschlossenen Bahnen.

2. Bereichsausarbeitungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß falls ein weiteres konvexes Polygon (PG21 u. PG31) mit einem konvexen Polygon (PG4) verbunden ist, das dem größten konvexen Polygon (PG1) benachbart ist, und dieses oder ein anderes konvexes Polygon (PG31) das zweitgrößte Polygon ist, die Anzahl Ni von Unterteilungen des benachbarten konvexen Polygons (PG4) gleich derjenigen des zweitgrößten konvexen Polygons (PG31) ist.

3. Bereichsausarbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Erzeugungsschritt für eine geschlossene Bahn enthält:

einen Schritt zum Unterteilen in M gleiche Teile eines Liniensegments, das den Flächenmittelpunkt (W1) des größten konvexen Polygons (PG1) und jeden Mittelpunkt (M1) verbindet, und zum Gewinnen eines m-ten Unterteilungspunkts Ki, der von dem Mittelpunkt-Ende ab zählt,

einen Schritt zum Unterteilen in in gleiche Teile von Liniensegmenten (BL1, BL2), die den Punkt Ki und die zwei Endpunkte (P15, P14) der Grenzlinie (B1) verbinden, die durch den Mittelpunkt (M1) in zwei Teile unterteilt ist, und

einen Schritt zum Erzeugen der einen Vielzahl von geschlossenen Bahnen, die aufeinander folgend entsprechende Unterteilungspunkte von Liniensegmenten verbinden, welche den Mittelpunkt und die Scheitelpunkte jedes konvexen Polygons verbinden, aus jedem Liniensegment, das den betreffenden Punkt Ki und Endpunkte der Mittellinien verbindet.

4. Bereichsausarbeitungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß (M-m-1) geschlossene Bahnen in dein weiteren Erzeugungsschritt zum Erzeugen einer geschlossenen Bahn erzeugt werden, (m-1) geschlossene Bahnen in dem einen Erzeugungsschritt für geschlossene Bahnen erzeugt werden und ferner ein Schritt zum Erzeugen einer Bahn zwischen diesen zwei Sätzen von geschlossenen Bahnen und zweiten geschlossenen Bahnen vorgesehen ist, die aufeinanderfolgend einen (M-m)-ten Unterteilungspunkt gezählt von der Flächenmittelpunktseite ab unter M Unterteilungspunkten jedes Liniensegments, das den Flächenmittelpunkt des größten konvexen Polygons und die Scheitelpunkte des konvexen Polygons verbindet, jeden Unterteilungspunkt Ki, jeden Mittelpunkt Mi und den Flächenmittelpunkt Wi jedes konvexen Polygons durchläuft.

5. Bereichsausarbeitungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Schritt das anfängliche Gewinnen einer versetzten Kurve (OFC) enthält, die um einen vorbestimmten Betrag von einer Kurve (OLC) versetzt ist, welche die äußere Form des Werkstücks bildet, wobei diese versetzte Kurve (OFC) die geschlossene Kurve (OFC) darstellt, die bei dem Bereichsausarbeitungs-Verfahren benutzt wird, und dann zum Unterteilen eines Bereichs, der durch die versetzte Kurve (OFC) begrenzt ist, in die Vielzahl von konvexen Polygonen (PG1, PG2 . . . ).

6. Bereichsausarbeitungsverfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem in einem Fall, in dem die Kurve (OLC) der äußeren Form aus Kreisbögen und Geraden zusammengesetzt ist, der erste Schritt das anfängliche Gewinnen einer versetzten Kurve (OFC) enthält, die um einen vorbestimmten Betrag von einer Kurve (OLC) versetzt ist, welche die äußere Form des Werkstücks bildet, wobei diese versetzte Kurve (OFC) die geschlossene Kurve (OFC) darstellt, die in dem Bereichsausarbeitungs-Verfahren benutzt wird, dann zum lineares Nähern eines Kreisbogen-Teils der versetzten Kurve (OFC) und dann zum Unterteilen eines Bereichs, der durch eine versetzte Kurve (OFC) begrenzt ist, die durch Geraden angenähert dargestellt ist, in die Vielzahl von konvexen Polygonen (PG1, PG2 . . . ).

7. Bereichsausarbeitungsverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schritt vorgesehen ist zum Erzeugen einer Basislinie, die jeden Flächenmittelpunkt und jeden Mittelpunkt verbindet, und zum Bewegen des Werkzeugs längs der Basislinie.

8. Bereichsausarbeitungsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, das ferner einen Schritt zum Bewegen des Werkzeugs längs der versetzten Kurve enthält.

9. Bereichsausarbeitungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt zum Erzeugen der geschlossen Bahnen das Erzeugen von NC-Daten zum Bewegen des Werkzeugs längs der geschlossenen Bahnen umfaßt.