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JP2008000844A - Method for controlling surface pattern arrangement formed on machining surface, CAD / CAM, and numerically controlled machine tool - Google Patents

Method for controlling surface pattern arrangement formed on machining surface, CAD / CAM, and numerically controlled machine tool Download PDF

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JP2008000844A
JP2008000844A JP2006172628A JP2006172628A JP2008000844A JP 2008000844 A JP2008000844 A JP 2008000844A JP 2006172628 A JP2006172628 A JP 2006172628A JP 2006172628 A JP2006172628 A JP 2006172628A JP 2008000844 A JP2008000844 A JP 2008000844A
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tool
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regular polygon
tool path
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弘之 笹原
Rei Matsuda
礼 松田
Masaomi Tsutsumi
正臣 堤
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Tokyo University of Agriculture and Technology NUC
Tokyo University of Agriculture
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Abstract

【課題】
エンドミル加工で、加工面に目的とする規則的な表面模様を容易に形成する方法。
【解決方法】
加工面を多角形のパッチで分割し、前記多角形のパッチの頂点、または、中心より工具経路の開始位置を設定し、エンドミルで前記工具経路を一定のクロスフィード量ずつ内側、または、外側にずらしながら、らせん状の一筆書きの加工経路で加工する場合に、切削条件を選択し、位相差を制御することで達成できる。
【選択図】図2
【Task】
A method of easily forming the desired regular surface pattern on the machined surface by end milling.
【Solution】
Divide the machining surface with polygonal patches, set the starting position of the tool path from the apex or center of the polygonal patch, and set the tool path to the inside or outside by a certain crossfeed amount with the end mill This can be achieved by selecting the cutting conditions and controlling the phase difference when machining with a spiral stroke in the machining path while shifting.
[Selection] Figure 2

Description

数値制御工作機械を使用した、エンドミルによる切削加工で、加工表面に形成される表面模様の配列を制御する方法、かつ、加工面全体に目的とする表面模様を均一に形成する方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling the arrangement of surface patterns formed on a processed surface by cutting with an end mill using a numerically controlled machine tool, and a method for uniformly forming a target surface pattern on the entire processed surface.

化学薬品によるエッチング加工、放電加工、レーザ加工、NC彫刻機で機械加工等の方法により、表面に凹凸を施すことにより、耐傷性の向上、滑り防止等の機能を付加している製品が増えている。また、CGや3D−CADを用いたデザイン開発手法の発達により建築物の内外壁タイルやアクセサリー等、凹凸模様を用いた意匠性の高い製品も多くみられるようになってきている。 Increasing the number of products that have functions such as improved scratch resistance and anti-slip properties by making the surface uneven by chemical etching, electrical discharge machining, laser machining, machining with NC engraving machines, etc. Yes. In addition, with the development of design development methods using CG and 3D-CAD, products with high design features using uneven patterns, such as interior and exterior wall tiles and accessories of buildings, are becoming more common.

ボールエンドミルの各加工ラインの加工始点でのボールエンドミルの刃の加工初期位置を調整することにより、金属平面の各加工ラインの送り方向に凹凸の位置を精密に規制し、加工ラインの間の送り方向を規則的に位相させ、加工ラインの間で規則的にある模様を可変形成することが出来る方法(特許文献1参照)が知られている。 By adjusting the initial processing position of the ball end mill blade at the processing start point of each processing line of the ball end mill, the position of the irregularities is precisely regulated in the feed direction of each processing line on the metal plane, and the feed between the processing lines There is known a method (see Patent Document 1) in which directions are regularly phased and a pattern regularly formed between processing lines can be variably formed.

工作機械の高速化、高精度化および高速加工技術の進歩によって高速高送りが可能となってきているが、高送りによるボールエンドミル加工では送り方向の工具切れ刃による削り残し発生要因を分析し、削り残しが、主軸の回転中心と工具軸線との偏心および工具切れ刃の位相差にあることを見出し、平面上で工具切れ刃の位相差を工具の移動時間で制御すると共に、工具の偏心量を任意の値に設定することで任意の形状の凹凸模様をもつ切削面図1を創成できることが知られている(非特許文献1参照)。位相差とは隣り合うパスにおける同一工具切れ刃の回転角度の差である。 High-speed and high-feeding has become possible due to the advancement of high-speed, high-precision and high-speed machining technology for machine tools, but in ball end milling with high feed, the cause of uncut material generated by the cutting edge in the feed direction is analyzed. It is found that the uncut material is in the eccentricity between the rotation center of the spindle and the tool axis and the phase difference of the tool cutting edge, and the phase difference of the tool cutting edge on the plane is controlled by the movement time of the tool and the amount of tool eccentricity It is known that a cutting plane diagram 1 having an irregular pattern of an arbitrary shape can be created by setting to an arbitrary value (see Non-Patent Document 1). The phase difference is a difference in the rotation angle of the same tool cutting edge in adjacent passes.

また、前記技術を曲面に応用し、円筒形や球面に凹凸模様を形成する場合は、円筒形表面や球面の加工面半径Rwが分かっていれば、曲線部分は微小線分で近似した直線補間工具経路を設定し、切削区間のブロック数bと、ワーク座標系でのブロック間の距離を設定すれば、凹凸模様はブロック数bに応じて変化した表面模様に加工できる方法も知られている(非特許文献2参照)。 In addition, when the above technique is applied to a curved surface to form a concavo-convex pattern on a cylindrical shape or a spherical surface, if the processing surface radius Rw of the cylindrical surface or spherical surface is known, the curved line portion is approximated by a minute line segment. A method is also known in which a concave / convex pattern can be machined into a surface pattern changed according to the number of blocks b by setting a tool path and setting the number of blocks b in the cutting section and the distance between the blocks in the workpiece coordinate system. (Refer nonpatent literature 2).

特開2001−71207号公報JP 2001-71207 A 齋藤明徳、趙暁明、堤正臣著「ボールエンドミル加工における仕上げ面凹凸模様の制御方法」、精密工学会誌、第66巻、第3号、2000年、p419-423。Akinori Saito, Takiaki, Masaomi Tsutsumi, “Control Method of Concave and Finished Patterns in Ball End Mill Processing”, Journal of Precision Engineering, Vol. 66, No. 3, 2000, p419-423. 齋藤明徳、趙暁明、堤正臣著「ボールエンドミル加工における曲面上への凹凸模様の形成方法」、精密工学会誌、第66巻、第12号、2000年、p1963-1967。Akinori Saito, Akiaki, and Masaomi Tsutsumi, “Method of forming uneven pattern on curved surface in ball end mill processing”, Journal of Precision Engineering, Vol. 66, No. 12, 2000, p1963-1967.

しかし、微小な凹凸模様形成の目的を加工対象物の機械的特性や意匠性の向上と想定すると、前記した先行技術では、自由に設計した加工面に所望の凹凸模様を形成するためには、位相差を制御するための工具移動時間の設定が煩雑となる。そのため、目的とする凹凸模様に合致するためには、多大な時間が必要となる。 However, assuming that the purpose of forming a fine concavo-convex pattern is to improve the mechanical properties and designability of a workpiece, in the above-described prior art, in order to form a desired concavo-convex pattern on a freely designed processed surface, Setting of the tool movement time for controlling the phase difference becomes complicated. Therefore, a great deal of time is required to match the intended uneven pattern.

本発明者等は、上記の問題を回避する方法として、加工面を多角形パッチで分割し、エンドミルを用い、任意のパッチ内に一筆書きの工具経路を作成し、切削条件を選択し、凹凸模様の整列状態を表示するシミュレーションを行い、切れ刃移動軌跡によって形成された凹凸模様をイメージファイルとして、画像出力し、パッチ内に形成される模様を確認し、切削条件により形成される凹凸模様を選択する方法を採用した。 As a method for avoiding the above problem, the inventors divided the machining surface with polygonal patches, created a one-stroke tool path in an arbitrary patch using an end mill, selected cutting conditions, Perform a simulation to display the alignment state of the pattern, output the image of the concavo-convex pattern formed by the cutting edge movement locus as an image file, check the pattern formed in the patch, and check the concavo-convex pattern formed by the cutting conditions The method of selection was adopted.

切削工具として、ボールエンドミルやブルノーズエンドミル等のエンドミルを使用し、下記ステップで切削条件を選択することによって、工具の切れ刃の位相差を制御し、加工面に目的とする均一で規則的な凹凸模様を形成する方法を見出した。この方法をCAD/CAM、および、数値制御工作機械に応用することで、加工面に形成される表面模様の配列を制御することが可能となる。 Using an end mill such as a ball end mill or a bull nose end mill as the cutting tool, and selecting the cutting conditions in the following steps, the phase difference of the cutting edge of the tool is controlled, and the target surface is even and regular. A method for forming an uneven pattern was found. By applying this method to CAD / CAM and numerically controlled machine tools, it becomes possible to control the arrangement of surface patterns formed on the machined surface.

(1)数値制御工作機械でエンドミルを工具として使用し、加工面に工具切れ刃により形成される表面模様の配列を制御する方法であって、
加工面全体を同一の正多角形パッチ、あるいは、いくつかの異なる形状の正多角形パッチと組み合わせて分割し、座標データとして記憶するステップ、
前記正多角形パッチ内の、任意の一正多角形パッチの一頂点より、辺に平行で、一定のクロスフィード量で、らせん形状で一筆書きの工具経路を設定するステップ、
工具または前記加工面を傾斜し、前記工具経路上の加工開始点、および加工条件を設定し、正多角形ごとに定められた演算式に前記設定値を入力し、前記工具経路の周回ごとの前記工具切れ刃の位相差を計算するステップ、
前記工具経路上の前記工具切れ刃の移動軌跡をシミュレーションし、形成される模様配列のイメージをモニタ画面に表示し、必要に応じ、加工条件を調整し、前記正多角形パッチ内の模様配列のイメージを選択し、前記加工条件を記憶するステップ、
前記加工面に形成された全ての正多角形パッチの加工条件を設定し、加工面全体の工具経路を設定し、数値制御工作機械で切削加工を行うステップ、
より、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。
(1) A numerically controlled machine tool using an end mill as a tool, and a method for controlling the arrangement of surface patterns formed by tool cutting edges on a machining surface,
Dividing the entire processing surface in combination with the same regular polygon patch or several different shaped regular polygon patches, and storing it as coordinate data;
A step of setting a one-stroke tool path in a spiral shape with a constant cross-feed amount from one vertex of any one regular polygon patch in the regular polygon patch, parallel to the side;
Tilt the tool or the machining surface, set the machining start point on the tool path, and machining conditions, input the set value into the calculation formula defined for each regular polygon, and each round of the tool path Calculating a phase difference of the tool cutting edge;
The movement trajectory of the tool cutting edge on the tool path is simulated, the image of the pattern arrangement to be formed is displayed on the monitor screen, the processing conditions are adjusted as necessary, and the pattern arrangement in the regular polygon patch is adjusted. Selecting an image and storing the processing conditions;
Setting machining conditions for all regular polygon patches formed on the machining surface, setting a tool path for the entire machining surface, and performing cutting with a numerically controlled machine tool;
The method of controlling the surface pattern arrangement formed on the processed surface.

(2)前記加工条件として、少なくともエンドミルの刃数、回転速度、送り速度、一刃あたりの送り量、工具の加工面に対する傾斜角、およびクロスフィード量と、前記正多角形パッチの最外周一辺の長さである、(1)に記載の、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。 (2) As the machining conditions, at least the number of blades of the end mill, the rotation speed, the feed rate, the feed amount per blade, the inclination angle with respect to the machining surface of the tool, the cross feed amount, and the outermost peripheral side of the regular polygon patch The method of controlling the surface pattern arrangement | sequence formed in the process surface as described in (1) which is the length of this.

(3)正多角形パッチ内の一頂点より、辺に平行で、一定のクロスフィード量で、らせん形状で一筆書きの工具経路を設定し、周回する工具経路の内で、前記正多角形の一辺に平行な工具経路上で、前記正多角形の重心より引いた垂線が交わる点を、周回数nの工具経路上の点をPnとし、さらに前記パッチ内を一巡した周回数(n+1)の前記工具経路上の点をPn+1とし、前記加工条件を入力することにより、正多角形ごとに定められた演算式より、前記工具のパッチ内を一巡した回転角度λn→n+1(rad)を算出し、位相差ωn→n+1(rad)を求める、(1)に記載の、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。 (3) A one-stroke tool path is set in a spiral shape with a constant cross-feed amount from one vertex in the regular polygon patch, and within the revolving tool path, the regular polygon On the tool path parallel to one side, a point where a perpendicular drawn from the center of gravity of the regular polygon intersects is defined as a point on the tool path with the number of laps n, and Pn, and the number of laps (n + 1) ) On the tool path is set to Pn + 1, and by inputting the machining conditions, the rotation angle λn → n + 1 that makes a round in the patch of the tool is calculated from an arithmetic expression defined for each regular polygon. (Rad) is calculated, phase difference (omega) n-> n + 1 (rad) is calculated | required, The method of controlling the surface pattern arrangement | sequence formed in the process surface as described in (1).

(4)エンドミルの刃先が、一定の曲率半径を保有するエンドミルである、(1)に記載の、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。 (4) The method of controlling the surface pattern arrangement formed on the machined surface according to (1), wherein the end mill has a constant radius of curvature.

(5)加工面を正多角形のパッチに分割する機能と、前記正多角形内を、一定のクロスフィード量でらせん状一筆書き形状の工具経路のNCプログラムを作成する機能を装備した、CAD/CAM。 (5) A CAD equipped with a function for dividing a machining surface into regular polygon patches and a function for creating an NC program of a spiral-stroke tool path with a constant cross-feed amount in the regular polygon. / CAM.

(6)少なくとも請求項1〜4に記載した加工ステップの記憶、設定した加工条件の制御、イメージファイルの出力、記憶させた演算子により演算を行い、数値制御工作機械に制御信号を出力する機能を装備した、CAD/CAM。 (6) Function for storing at least machining steps according to claims 1 to 4, controlling set machining conditions, outputting an image file, performing computation by the stored operator, and outputting a control signal to a numerically controlled machine tool Equipped with CAD / CAM.

(7)(1)〜(6)までのいずれかの機能をプログラム、ソフトウェア、又はCAD/CAMとして使用し切削加工を行う、数値制御工作機械 (7) A numerically controlled machine tool that performs cutting using any of the functions (1) to (6) as a program, software, or CAD / CAM

加工面を分割した多角形パッチ内に、らせん状一筆書きの工具経路を設定し、一定のクロスフィード量で切削加工すれば、多角形内の工具切れ刃の位相差を一定に保ち、多角形内に、工具切れ刃による規則的で均一な凹凸模様を形成でき、使用目的や、装飾目的等により、設計した規則的な配列をもった凹凸模様を加工面全体に形成させることができる。 If you set a spiral one-stroke tool path in a polygonal patch with a machined surface and cut with a constant cross-feed amount, the phase difference of the tool cutting edges in the polygon will be kept constant, A regular and uniform concavo-convex pattern with a tool cutting edge can be formed therein, and a concavo-convex pattern having a designed regular arrangement can be formed on the entire processing surface depending on the purpose of use or decoration.

本発明者等は、パッチ分割切削法によって、加工面を多角形のパッチに分割し、パッチ内をらせん状の一筆書きの工具経路で加工し、ボールエンドミルの周回ごとの工具切れ刃の位相差を計算し,凹凸模様の配列を制御することについてシミュレーションと実験を行って詳細に検討した。本発明では、工具切れ刃による切削痕を、加工表面の凹凸模様形成に利用するため、エンドミルが加工表面に垂直に配置された場合は、目的とする切削痕が得られない。このため、本発明では、エンドミルと加工表面を傾斜配置し、エンドミルが一回転する間に、エンドミルの刃数分の切削痕を加工表面に形成するために、エンドミルの刃先は一定の曲率半径をもつ、ボールエンドミルまたは、ブルノーズエンドミル等のエンドミルが最適である。 The inventors divide the machining surface into polygonal patches by the patch division cutting method, machine the inside of the patch with a spiral one-stroke tool path, and the phase difference of the tool cutting edge for each turn of the ball end mill. A simulation and experiment were carried out to control the arrangement of the concavo-convex pattern. In the present invention, since the cutting trace by the tool cutting edge is used for forming a concavo-convex pattern on the processing surface, the target cutting trace cannot be obtained when the end mill is arranged perpendicular to the processing surface. For this reason, in the present invention, the end mill and the machining surface are inclined and the end mill blade tip has a constant radius of curvature in order to form cutting traces on the machining surface for the number of the end mill blades during one rotation of the end mill. An end mill such as a ball end mill or a bull nose end mill is most suitable.

パッチ分割切削法は加工面を図2(a)に示すような多角形パッチで分割し、分割した各多角形の内部を、図2(b)のような、らせん状の一筆書きの工具経路で加工する方法である。加工は多角形の任意の頂点、または、らせん状の工具経路の中心部を、工具経路の起点または終点とし、エンドミルで前記工具経路を一定のクロスフィード量ずつ内側、または、外側にずらしながら、らせん状の一筆書きの加工経路で加工する。 In the patch division cutting method, the machining surface is divided by polygon patches as shown in FIG. 2A, and the inside of each divided polygon is a spiral tool path as shown in FIG. 2B. It is a method of processing with. Machining is performed by using an arbitrary vertex of a polygon or the center of a spiral tool path as a starting point or an ending point of the tool path, and moving the tool path inward or outward by a constant crossfeed amount by an end mill, Machining with a spiral stroke.

正方形パッチを例に、図3(a)に一つの正方形パッチ内を加工する工具経路を示す。 この正方形パッチにおいて、図3(b)に示すように、パッチの重心Gと各頂点を結んだ直線によって分割される四つの三角形を考え、その一つの三角形△GCDに着目する。正方形パッチの一辺の長さをL、重心から各辺に引いた垂線とらせん状の工具経路との交点を外側からP1、P2、P3・・・Pnとおく。クロスフィード量fc(mm)を一定とすると、隣り合う点Pnら点Pn+1に至る間の工具移動距離Ln→n+1(mm)は、数1により計算できる。 Taking a square patch as an example, FIG. 3A shows a tool path for machining one square patch. In this square patch, as shown in FIG. 3B, consider four triangles divided by a straight line connecting the center of gravity G of the patch and each vertex, and pay attention to one triangle ΔGCD. The length of one side of the square patch is L, and the intersections of the perpendicular drawn from the center of gravity to each side and the spiral tool path are P1, P2, P3... Pn from the outside. When the cross feed amount fc (mm) is constant, the tool movement distance Ln → n + 1 (mm) between the adjacent point Pn and the point Pn + 1 can be calculated by Equation 1.

また、工具がLn→n+1の距離を移動するのに要する時間Tn→n+1(min)は送り速度をF(mm/min)とすると、数2によりと計算できる。 In addition, the time Tn → n + 1 (min) required for the tool to move the distance of Ln → n + 1 can be calculated by Equation 2 when the feed rate is F (mm / min).

したがって、点Pnからパッチ内を一巡して点Pn+1に至るまでの工具の回転角度λn→n+1(rad)は、主軸回転速度をS(min-1)とすると、 数3よりで求められる。 Therefore, the rotation angle λn → n + 1 (rad) of the tool from the point Pn to the point Pn + 1 after going through the inside of the patch is expressed by the following equation (3), assuming that the spindle rotation speed is S (min -1 ). Desired.

ここで、主軸回転速度S、送り速度F 、エンドミルの刃数N、一刃あたりの送り量ftの間には、数4の関係が成り立つ。 Here, the relationship of Formula 4 holds among the spindle rotation speed S, the feed speed F 1, the number N of end mill blades, and the feed amount ft per blade.

数(3)に数(2)を代入し、更に数(1)および数(4)を代入すると、数5が得られる。 Substituting number (2) into number (3) and further substituting number (1) and number (4) yields number 5.

この数5より、点Pnからパッチ内を一巡して点Pn+1に至るまでの工具の回転角度λn
→n+1は、パッチ内加工経路の周回数nに対して、 初項d=2π(4L−3fc)/Nft、公差Δλ=−16πfc/Nftの等差数列になることがわかる。
From this equation 5, the rotation angle λn of the tool from the point Pn to the point Pn + 1 through the patch.
→ n + 1 is an equidistant sequence of initial term d = 2π (4L−3fc) / Nft and tolerance Δλ = −16πfc / Nft with respect to the number n of rounds in the in-patch machining path.

ここで、加工面の凹凸模様と位相差との関係について考えてみると、パッチ内を一巡する間の工具回転角度λn→n+1は算出しているので、 位相差はλn→n+1を2πで除した余りとして求めることができる。 Here, considering the relationship between the concavo-convex pattern on the machined surface and the phase difference, the tool rotation angle λn → n + 1 during one round of the patch is calculated, so the phase difference is λn → n + 1 Can be obtained as a remainder obtained by dividing by 2π.

すなわち、らせん状の工具経路で加工したときの位相差ωn→n+1(rad)は、数6で表わすことができる。 That is, the phase difference ωn → n + 1 (rad) when machining with a spiral tool path can be expressed by Equation 6.

但し、0<ωn→n+1<2π。 However, 0 <ωn → n + 1 <2π.

数6より、mod(λn→n+1、2π)は(λn→n+1)/2πの剰余、Jは商の整数部分を表している。位相差ωn→n+1は周回数nが増加するとΔλずつ増加し、2πより大きくなると商Jが加算され、2πJだけ引かれた値となる。すなわち、0から2πの範囲でΔλずつ増加を繰り返すことがわかる。 From Equation 6, mod (λn → n + 1, 2π) represents the remainder of (λn → n + 1) / 2π, and J represents the integer part of the quotient. The phase difference ωn → n + 1 increases by Δλ when the number of turns n increases, and when it becomes larger than 2π, the quotient J is added and becomes a value subtracted by 2πJ. That is, it is understood that the increase is repeated by Δλ in the range of 0 to 2π.

直線上に整列した凹凸模様を形成するためには、数6に示す位相差ωn→n+1が周回数nの値によらず一定となればよい。すなわち、Δλが2πの整数倍になればよい。図3の三角形△GCD において、 表1に示したΔλが、数7を満たすように設定すればよい。 In order to form a concavo-convex pattern aligned on a straight line, the phase difference ωn → n + 1 shown in Equation 6 may be constant regardless of the value of the number of turns n. That is, Δλ may be an integer multiple of 2π. In the triangle ΔGCD in FIG. 3, Δλ shown in Table 1 may be set so as to satisfy Equation 7.

つまり、クロスフィード量 fc、一刃当たりの送り量ft、及び刃数Nを決定すれば、 最終的に、位相差ωn→n+1には数6の定数部分dのみが関与することになる。数6へ表1のd、及び数7を代入すると、三角形△GCDの位相差ωn→n+1は数8で計算でき、三角形内では一定となる。 That is, if the cross feed amount fc, the feed amount ft per blade, and the number N of blades are determined, finally, only the constant part d of Formula 6 is involved in the phase difference ωn → n + 1. . Substituting d and Expression 7 in Table 1 into Equation 6, the phase difference ωn → n + 1 of the triangle ΔGCD can be calculated by Equation 8, and is constant within the triangle.

以上をまとめると、本手法を用いてパッチ内を一筆書きの経路でらせん状に加工し、一刃あたりの送り量ft、クロスフィード量fc、 及び刃数Nの3つのパラメータを変更してΔλを調整すれば、各パッチの三角形内には直線上に整列した凹凸模様を形成できる。 また、数8より、パッチ一辺の長さLを変更すれば位相差が変わるため、直線上に整列した模様のクロスフィード方向の傾斜を変えることが可能であることがわかる。 To summarize the above, the inside of the patch is processed into a spiral shape with a single stroke using this method, and the three parameters of the feed amount ft, the cross feed amount fc, and the number N of blades are changed to Δλ By adjusting the, a concavo-convex pattern aligned on a straight line can be formed in the triangle of each patch. Further, it can be seen from Equation 8 that if the length L of one side of the patch is changed, the phase difference is changed, so that the inclination in the cross-feed direction of the pattern arranged on the straight line can be changed.

図3の正方形パッチ内の四つの三角形△GDA、△GCD、△GBC、△GABにおいて、数6と同様にパッチ内を一巡する間の工具回転角度λn→n+1を計算できる。その際、数6のd、及びΔλは表1のようになる。Δλは四つの三角形内において同値であり、dは加工開始点が含まれる三角形△GDAから、らせん状の工具経路と同一方向、つまり、時計回りに−4πfc/Nftずつ減少することがわかる。 In the four triangles ΔGDA, ΔGCD, ΔGBC, and ΔGAB in the square patch of FIG. 3, the tool rotation angle λn → n + 1 during one round of the patch can be calculated as in Equation 6. In this case, d and Δλ in Equation 6 are as shown in Table 1. Δλ has the same value in the four triangles, and d is decreased from the triangle ΔGDA including the machining start point by −4πfc / Nft in the same direction as the spiral tool path, that is, clockwise.

このように、らせん状の工具経路でパッチ内を加工すれば各三角形領域の位相差を容易に一定にすることができるため、複雑な工具移動時間の制御が不要となる。したがって、パッチ内には規則的な凹凸模様が形成されると共に、パッチ自体の模様も形成され、加工面全体に均一な表面模様を生成することができる。 As described above, if the inside of the patch is processed by the spiral tool path, the phase difference of each triangular region can be easily made constant, so that complicated control of the tool movement time becomes unnecessary. Therefore, a regular uneven pattern is formed in the patch, and a pattern of the patch itself is formed, so that a uniform surface pattern can be generated on the entire processed surface.

同様に、正方形以外の正三角形、正六角形のパッチについても、 らせん状の工具経路でパッチ内を加工することを想定すると、周回ごとの工具経路における、重心から各辺に引いた垂線とらせん状の工具経路とのPnから隣り合うPn+1に至る間の工具移動距離Ln→n+1(mm)は、正多角形ごとに異なる計算式より算出し、 隣接2点間の工具回転角度λn→n+1は、数2〜4までの計算式を、数5に代入し計算することより、正方形の場合と同様な、等差数列として算出することができる。表2に図2(b)に示す工具経路で加工した、 正三角形と正六角形のΔλ、初項ds、 及び時計回りの減少量Δdについてまとめたものを示す。Δλは正方形パッチと同様、どの三角形においても同じ式になる。 Similarly, for regular triangles and regular hexagonal patches other than squares, assuming that the inside of the patch is to be machined with a spiral tool path, a perpendicular line and a spiral line drawn from the center of gravity to each side in the tool path for each turn. The tool movement distance Ln → n + 1 (mm) between Pn and the adjacent Pn + 1 with the tool path is calculated from a different calculation formula for each regular polygon, and the tool rotation angle λn between two adjacent points → n + 1 can be calculated as an equidistant sequence similar to that in the case of a square by substituting the equations (2) to (4) into equation (5). Table 2 shows a summary of Δλ, initial term ds, and clockwise reduction Δd of equilateral triangles and regular hexagons machined by the tool path shown in FIG. Δλ is the same in any triangle as in the square patch.

実際の加工による模様との差違を比較するために、パッチ内に加工する凹凸模様をシミュレーションにより、画面上に表示する方法として、本発明者等はボールエンドミルによる傾斜平面の加工を対象とした。図4は、加工表面からの切り込み量が最も大きくなる工具切れ刃上の点Qが、らせん状の工具経路を主軸回転速度Sで回転しながら送り速度Fで移動する状態を示した図である。パッチ形状は正三角形、正方形、正六角形の3種類とし、パッチ一辺の長さL、 主軸回転速度S、送り速度F、 クロスフィード量fcを入力値とする。そして、工具切れ刃が工具1回転に要する時間だけ移動するごとに、 工具経路に沿ってプロットし、パッチ内に形成される切れ刃の移動軌跡を凹凸模様として表示することができる。 In order to compare the difference from the pattern due to actual processing, the present inventors have targeted the processing of an inclined plane by a ball end mill as a method of displaying the uneven pattern processed in the patch on the screen by simulation. FIG. 4 is a diagram showing a state in which the point Q on the tool cutting edge where the amount of cut from the machining surface is the largest moves at the feed speed F while rotating at the spindle rotation speed S on the spiral tool path. . There are three types of patch shapes: regular triangles, squares, and regular hexagons. The length L of one side of the patch, the spindle rotation speed S, the feed speed F, and the cross feed amount fc are input values. Each time the tool cutting edge moves for the time required for one rotation of the tool, it can be plotted along the tool path, and the movement locus of the cutting edge formed in the patch can be displayed as an uneven pattern.

切削条件を表3に記載した条件に設定し、位相差を計算し、形成される切れ刃の移動軌跡を凹凸模様としてモニタ画面に表示するシミュレーションを行った。パッチ一辺の長さLは正三角形、正方形、正六角形の順に15mm、10mm、5mmに設定した。 また、 それぞれのパッチについて、前章で示した凹凸模様を直線上に整列させるための3つのパラメータの内、 クロスフィード量fcを調整して表1、2のΔλを変更し、位相差ωn→n+1が周回ごとに変化する場合と一定の場合についてシミュレーションで、凹凸模様を比較した。 The cutting conditions were set to the conditions described in Table 3, a phase difference was calculated, and a simulation was performed in which the movement trajectory of the formed cutting edge was displayed on the monitor screen as an uneven pattern. The length L of one side of the patch was set to 15 mm, 10 mm, and 5 mm in the order of regular triangle, square, and regular hexagon. For each patch, among the three parameters for aligning the concavo-convex pattern shown in the previous chapter on a straight line, the cross feed amount fc is adjusted to change Δλ in Tables 1 and 2, and the phase difference ωn → n The concavo-convex patterns were compared by simulation for the case where +1 changes with each turn and the case where it changes.

一刃あたりの送り量ftとクロスフィード量fcは表4に示すように、 同程度に設定し、高送り加工を想定することにより、位相差の変化による凹凸模様の違いを明確に観察できるようにした。 As shown in Table 4, the feed amount ft and the cross feed amount fc per blade are set to the same level, and high feed processing is assumed, so that the difference in the uneven pattern due to the change in phase difference can be clearly observed. I made it.

図5に位相差が周回ごとに変化する場合の正三角形、正方形、正六角形の一つのパッチについてシミュレーションを行った結果を示す。 それぞれのパッチは、重心を頂点とし、 各辺を底辺とする三角形を考えると、パッチの各三角形の内部では楕円弧状の凹凸模様が形成されていることがわかる。 FIG. 5 shows the result of simulation for one patch of regular triangle, square, and regular hexagon when the phase difference changes with each revolution. If each patch is considered to be a triangle with the center of gravity at the top and each side at the bottom, it can be seen that an elliptical arc-shaped uneven pattern is formed inside each triangle of the patch.

図6に図5と同じ3種類のパッチについて、Δλが2nの整数倍となるようにクロスフィード量を調整してシミュレーションを行った結果を示す。図5と比較すると、それぞれのパッチの各三角形内の凹凸模様は楕円弧状から直線上に整列した模様に変化している。 これより、 位相差を一定にすれば、 各三角形の内部は直線上に整列した凹凸模様になることがわかる。 FIG. 6 shows the result of simulation with the cross feed amount adjusted so that Δλ is an integer multiple of 2n for the same three types of patches as in FIG. Compared with FIG. 5, the uneven pattern in each triangle of each patch changes from an elliptical arc shape to a pattern aligned on a straight line. From this, it can be seen that if the phase difference is made constant, the inside of each triangle will be an uneven pattern aligned on a straight line.

図5、6の結果における三角形内の整列状態の違いについてみると、クロスフィード方向に隣接する切れ刃の移動軌跡は、 位相差が0からπの場合は、 位相が進んだ状態、 すなわち、 工具切れ刃の向きが1つ前の周回と送り方向に同一位置まで到達したとき、すでに切削された後になるため、 送り方向とは逆に切れ刃の移動軌跡が形成される。逆に、πから2πの場合は、位相が遅れた状態となり、送り方向に切れ刃の移動軌跡が形成される。0または2πの場合は同位相であるため、切れ刃の移動軌跡は送り方向に垂直に形成される。また、送り方向の移動距離はπに近いほど長くなる。これらに従って、図5では、位相差が周回ごとに変動することにより、形成される凹凸模様は直線上に整列しない。 5 and 6, the movement trajectory of the cutting edge adjacent in the cross-feed direction indicates that the phase is advanced when the phase difference is 0 to π, that is, the tool When the direction of the cutting edge reaches the same position in the feed direction and the previous round, since it is already cut, a movement trajectory of the cutting edge is formed contrary to the feed direction. On the other hand, in the case of π to 2π, the phase is delayed and a moving locus of the cutting edge is formed in the feed direction. In the case of 0 or 2π, since the phase is the same, the moving locus of the cutting edge is formed perpendicular to the feed direction. Further, the moving distance in the feeding direction becomes longer as it is closer to π. According to these, in FIG. 5, the concavo-convex pattern to be formed is not aligned on a straight line because the phase difference fluctuates for each turn.

図7、8に図5、6示した3種類のパッチについて加工開始点を含む三角形内の位相差を周回ごとに計算した結果を示す。図7をみると、△印で示す正三角形パッチの位相差は1周目から2周目で増加し、2周目から6周目にかけて位相差が減少している。 これより、切れ刃の移動軌跡は1周目では最外周の切れ刃の移動軌跡に対して送り方向と逆に形成され、2周目から4周目で送り方向に形成される。そして、5周目から6周目で送り方向と逆に形成されることがわかる。すなわち、反時計回りに楕円弧状の凹凸模様が形成されていくことになる。同様に考えると、正方形パッチは時計回りに楕円弧上の凹凸模様が形成され、正六角形パッチは位相差がπを境に変動しているため、ジグザグ状の凹凸模様が形成される。 FIGS. 7 and 8 show the results of calculating the phase difference in the triangle including the processing start point for each of the three types of patches shown in FIGS. Referring to FIG. 7, the phase difference of the equilateral triangular patch indicated by Δ is increased from the first round to the second round, and the phase difference is decreased from the second round to the sixth round. Thus, the movement trajectory of the cutting edge is formed opposite to the feeding direction with respect to the movement trajectory of the outermost cutting edge in the first round, and is formed in the feeding direction from the second round to the fourth round. And it turns out that it forms reverse to a feed direction in the 5th to 6th laps. That is, an elliptical arc-shaped uneven pattern is formed counterclockwise. Considering similarly, since the square patch has an uneven pattern on the elliptical arc in the clockwise direction, and the regular hexagonal patch has a phase difference that fluctuates at π, a zigzag uneven pattern is formed.

一方、図8をみると、正方形と六角形パッチは位相差がπ以上で一定となっているため送り方向に傾斜した直線上の凹凸模様を形成し、正三角形パッチは位相差が0のため、送り方向に垂直に凹凸模様が形成されることがわかる。これらより、図7と図5、図8と図6でそれぞれ比較すると、凹凸模様の整列状態は周回数における位相差の関係とよく一致しており位相差によって凹凸模様の整列状態が決定されることがわかる。 On the other hand, as shown in FIG. 8, since the square and hexagonal patches have a constant phase difference of π or more, a concavo-convex pattern on a straight line inclined in the feed direction is formed, and the equilateral triangle patch has a phase difference of 0. It can be seen that an uneven pattern is formed perpendicular to the feed direction. 7 and 5 and FIG. 8 and FIG. 6 respectively compare the uneven pattern alignment state well with the phase difference relationship in the number of laps, and the uneven pattern alignment state is determined by the phase difference. I understand that.

以上、本発明の手順のフローを図9で示してみると、まず、加工面を目的とする整列模様に加工するため、多角形のパッチに分割する。次に、多角形パッチの1頂点と工具経路の中心点を、起点あるいは終点とし、多角形内を辺に平行で、一定のクロスフィード量で外周と中心点までを結ぶ、らせん状の一筆書きの工具経路を作成する。そして、エンドミルの刃数、クロスフィード量、一刃当たりの送り量等の加工条件を選択し、演算式に設定数値を入力し、演算部で位相差を計算する。切削動作をシミュレーションし、多角形内の工具切れ刃による移動軌跡の凹凸模様のイメージファイルを作成、モニタ画面に表示し、この模様の可否を選択する。加工面の全ての多角形の工具経路を作成し、数値制御工作機械で切削加工を行う。ここまでの操作は、プログラムとして作成し、CAD/CAMソフトに、書き込んでおくことが望ましい。 As described above, when the flow of the procedure of the present invention is shown in FIG. 9, first, the processed surface is divided into polygonal patches in order to process the processed surface into an intended alignment pattern. Next, one stroke of the polygonal patch and the center point of the tool path are the starting point or ending point, and the inside of the polygon is parallel to the side, connecting the outer periphery and the center point with a constant crossfeed amount. Create a tool path for. Then, the machining conditions such as the number of end mill blades, cross feed amount, feed amount per blade, etc. are selected, the set numerical value is input to the arithmetic expression, and the phase difference is calculated by the arithmetic unit. The cutting operation is simulated, and an image file of a concavo-convex pattern of the movement locus by the tool cutting edge in the polygon is created and displayed on the monitor screen, and whether or not this pattern is allowed is selected. Create all polygonal tool paths on the machined surface and perform cutting with a numerically controlled machine tool. The operations so far are preferably created as a program and written in CAD / CAM software.

また、本発明で加工面に形成可能な整列模様をデータベース化し、ユーザーがデータの内容を容易に変更できるよう、操作しやすいCAMソフトとして提供することも可能である。例えば、ユーザーは、データベースのメニューの中の、「加工データ設定」というアイコンをクリックして、整列模様イメージデータベースより、選択した整列模様イメージの加工条件についてその詳細を表示させて見ることができ、また、ユーザーは新たな加工条件を追加設定したり、表示されている加工条件の詳細を変更したりできるような設定とすることも可能である。 Moreover, it is also possible to provide a database of the alignment patterns that can be formed on the processed surface according to the present invention and provide it as easy-to-operate CAM software so that the user can easily change the contents of the data. For example, the user can click the icon of “Processing data setting” in the database menu to display the details of the processing conditions of the selected alignment pattern image from the alignment pattern image database. Further, the user can also set a new machining condition so that the details of the displayed machining condition can be changed.

次に、テーブル旋回形の5軸の立て形マシニングセンタと超硬ソリッドボールエンドミル(φ10mm、刃数2)を用いて切削実験を行った。切削条件は表3、4に示すシミュレーション条件と同一とし、シミュレーション結果と実際の加工によって形成される凹凸模様との比較を行った。図10、11に各々正三角形、正方形、正六角形パッチを傾斜平面に縦横連続形成して加工した結果を示す。図10は位相差が周回ごとに変化する場合、図11は位相差が一定の場合の結果である。 Next, a cutting experiment was conducted using a table turning type 5-axis vertical machining center and a solid carbide ball end mill (φ10 mm, number of blades 2). The cutting conditions were the same as the simulation conditions shown in Tables 3 and 4, and the simulation result was compared with the concavo-convex pattern formed by actual processing. FIGS. 10 and 11 show the results of processing by forming regular triangles, squares, and regular hexagonal patches in vertical and horizontal directions on an inclined plane, respectively. FIG. 10 shows the results when the phase difference changes for each turn, and FIG. 11 shows the results when the phase difference is constant.

パッチ外形の模様はパッチが縦横連続形成された加工面全体に形成され、パッチ内に形成された凹凸模様はどのパッチでも同じであることがわかる。また、各パッチは重心を頂点とし、各辺を底辺とする三角形に分かれていることが確認できる。このように、m角形のパッチを本手法を用いて連続して加工すると、加工面にはパッチ外形の模様とm個の三角形が各パッチ内に形成され、それぞれの三角形内には一様な凹凸模様が形成されることがわかった。図10と図11を比較すると、各パッチの三角形内の凹凸模様は楕円弧状から直線上に整列した凹凸模様に変わっており、これは、図5、6に示すシミュレーション結果とよく一致している。これより、前記3つのパラメータを調整して位相差を一定にすれば、その各三角形には直線上に整列した凹凸模様が形成される。 It can be seen that the pattern of the patch outer shape is formed on the entire processed surface where the patches are continuously formed vertically and horizontally, and the uneven pattern formed in the patch is the same for any patch. It can also be confirmed that each patch is divided into triangles having the center of gravity as the apex and each side as the base. As described above, when m-square patches are continuously processed using the present method, a patch outline pattern and m triangles are formed in each patch on the processed surface, and uniform within each triangle. It was found that an uneven pattern was formed. Comparing FIG. 10 and FIG. 11, the uneven pattern in the triangle of each patch has changed from an elliptical arc shape to an uneven pattern aligned on a straight line, which is in good agreement with the simulation results shown in FIGS. . As a result, if the three parameters are adjusted to make the phase difference constant, an uneven pattern arranged on a straight line is formed on each triangle.

表面に凹凸を施すことにより、耐傷性の向上、滑り防止等の機能を付加した製品が提供できる。また、今後のCGや3D-CADを用いたデザイン開発手法による建築物の内外壁タイルやアクセサリー等、凹凸模様を用いた意匠性の高い製品の開発も本発明の方法で可能となる。 By providing irregularities on the surface, it is possible to provide a product to which functions such as improvement of scratch resistance and prevention of slipping are added. In addition, it is possible to develop products with high design features using uneven patterns, such as interior and exterior wall tiles and accessories of buildings by a design development method using CG or 3D-CAD in the future.

従来の凹凸表面加工法で、ボールエンドミル加工による加工表面の凹凸模様と、シミュレーションで計算した加工表面模様を示す図である。It is a figure which shows the uneven | corrugated pattern of the processing surface by a ball end mill process, and the processing surface pattern calculated by simulation by the conventional uneven | corrugated surface processing method. 本発明の、加工面全体を分割する概念図(a)と正三角形、正方形、正六角形のパッチ内領域を一筆書きで加工する、らせん状の工具経路を示す図である。It is the figure (a) which divides | segments the whole process surface of this invention, and the figure which shows the spiral tool path | route which processes the area | region in a patch of a regular triangle, a square, and a regular hexagon with one stroke. 本発明の、正方形パッチ内のらせん状の工具経路と、重心からの各辺に引いた垂線との交点Pと、重心と各頂点を結んだ直線によって分割された4つの三角形を表わした図である。FIG. 4 is a diagram showing four triangles divided by an intersection point P of a spiral tool path in a square patch, a perpendicular drawn on each side from the center of gravity, and a straight line connecting the center of gravity and each vertex. is there. 本発明のシミュレーションを行った時の、傾斜させた工具との切れ刃上の点Qと、正方形パッチ内をらせん状に加工した場合の、工具1回転で工具経路に沿って点Qが移動する位置を示した概念図である。When the simulation of the present invention is performed, the point Q on the cutting edge with the inclined tool and the point Q moves along the tool path by one rotation of the tool when the inside of the square patch is processed into a spiral shape. It is the conceptual diagram which showed the position. 本発明で、位相差が周回ごとに変化する例の場合で、正三角形、正方形、正六角形の各パッチ内の凹凸模様をシミュレーションし、イメージを表示した図である。In the present invention, in the case of an example in which the phase difference changes for each turn, it is a diagram that displays an image by simulating the uneven pattern in each patch of regular triangle, square, and regular hexagon. 本発明で、位相差が周回ごとに同一例の場合で、正三角形、正方形、正六角形の各パッチ内の凹凸模様をシミュレーションし、イメージを表示した図である。In this invention, it is the figure which simulated the uneven | corrugated pattern in each patch of a regular triangle, a square, and a regular hexagon, when the phase difference was the same example for every turn, and displayed the image. 図5の切削条件下でのシミュレーションで、周回ごとに計算した、切れ刃の位相差をプロットした図である。It is the figure which plotted the phase difference of the cutting edge calculated for every round by the simulation under the cutting conditions of FIG. 図6の切削条件下でのシミュレーションで、周回ごとに計算した、位相差をプロットした図である。It is the figure which plotted the phase difference calculated for every round by the simulation under the cutting conditions of FIG. 本発明のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of this invention. テーブル旋回形の5軸の立て形マシニングセンタと超硬ソリッドボールエンドミルを使用し、本発明の方法で加工面を各々正三角形、正方形、正六角形の多角形パッチに、縦横連続形成して分割し、位相差が周回ごとに変化する場合の加工例で、加工面に形成した凹凸模様を示す図である。Using a table swivel type 5-axis vertical machining center and a solid carbide ball end mill, the process surface of the present invention is divided into regular triangles, squares, and regular hexagonal polygonal patches, each formed vertically and horizontally, It is a processing example in case a phase difference changes for every round, and is a figure which shows the uneven | corrugated pattern formed in the processing surface. テーブル旋回形の5軸の立て形マシニングセンタと超硬ソリッドボールエンドミルを使用し、本発明の方法で加工面を各々正三角形、正方形、正六角形の多角形パッチに、縦横連続形成して分割し、位相差が周回ごとに同一例の場合の加工例で、加工面に形成した凹凸模様を示す図である。Using a table swivel type 5-axis vertical machining center and a solid carbide ball end mill, the process surface of the present invention is divided into regular triangles, squares, and regular hexagonal polygonal patches, each formed vertically and horizontally, It is a processing example in case a phase difference is the same for every round, and is a figure which shows the uneven | corrugated pattern formed in the processing surface.

Claims (7)

数値制御工作機械でエンドミルを工具として使用し、加工面に工具切れ刃により形成される表面模様の配列を制御する方法であって、
加工面全体を同一の正多角形パッチ、あるいは、いくつかの異なる形状の正多角形パッチと組み合わせて分割し、座標データとして記憶するステップ、
前記正多角形パッチ内の、任意の一正多角形パッチの一頂点より、辺に平行で、一定のクロスフィード量で、らせん形状で一筆書きの工具経路を設定するステップ、
工具または前記加工面を傾斜し、前記工具経路上の加工開始点、および加工条件を設定し、正多角形ごとに定められた演算式に前記設定値を入力し、前記工具経路の周回ごとの前記工具切れ刃の位相差を計算するステップ、
前記工具経路上の前記工具切れ刃の移動軌跡をシミュレーションし、形成される模様配列のイメージをモニタ画面に表示し、必要に応じ、加工条件を調整し、前記正多角形パッチ内の模様配列のイメージを選択し、前記加工条件を記憶するステップ、
前記加工面に形成された全ての正多角形パッチの加工条件を設定し、加工面全体の工具経路を設定し、数値制御工作機械で切削加工を行うステップ、
より、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。
A method for controlling an arrangement of surface patterns formed by tool cutting edges on a machining surface using an end mill as a tool in a numerically controlled machine tool,
Dividing the entire processing surface in combination with the same regular polygon patch or several different shaped regular polygon patches, and storing it as coordinate data;
A step of setting a one-stroke tool path in a spiral shape with a constant cross-feed amount from one vertex of any one regular polygon patch in the regular polygon patch, parallel to the side;
Tilt the tool or the machining surface, set the machining start point on the tool path, and machining conditions, input the set value into the calculation formula defined for each regular polygon, and each round of the tool path Calculating a phase difference of the tool cutting edge;
The movement trajectory of the tool cutting edge on the tool path is simulated, the image of the pattern arrangement to be formed is displayed on the monitor screen, the processing conditions are adjusted as necessary, and the pattern arrangement in the regular polygon patch is adjusted. Selecting an image and storing the processing conditions;
Setting machining conditions for all regular polygon patches formed on the machining surface, setting a tool path for the entire machining surface, and performing cutting with a numerically controlled machine tool;
A method of controlling the surface pattern arrangement formed on the processed surface.
前記加工条件として、少なくともエンドミルの刃数、回転速度、送り速度、一刃あたりの送り量、工具の加工面に対する傾斜角、およびクロスフィード量と、前記正多角形パッチの最外周一辺の長さである、請求項1に記載の、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。 As the machining conditions, at least the number of blades of the end mill, the rotational speed, the feed rate, the feed amount per blade, the tilt angle with respect to the machining surface of the tool, the cross feed amount, and the length of the outermost peripheral side of the regular polygon patch The method of controlling the surface pattern arrangement formed on the processed surface according to claim 1. 正多角形パッチ内の一頂点より、辺に平行で、一定のクロスフィード量で、らせん形状で一筆書きの工具経路を設定し、周回する工具経路の内で、前記正多角形の一辺に平行な工具経路上で、前記正多角形の重心より引いた垂線が交わる点を、周回数nの工具経路上の点をPnとし、さらに前記パッチ内を一巡した周回数(n+1)の前記工具経路上の点をPn+1とし、前記加工条件を入力することにより、正多角形ごとに定められた演算式より、前記工具のパッチ内を一巡した回転角度λn→n+1(rad)を算出し、位相差ωn→n+1(rad)を求める、請求項1に記載の、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。 A one-stroke tool path is set in a spiral shape with a constant cross-feed amount from one vertex in the regular polygon patch, and parallel to one side of the regular polygon in the circulating tool path. A point where a perpendicular drawn from the center of gravity of the regular polygon intersects on a simple tool path is defined as a point on the tool path with the number of laps n as Pn, and the number of laps (n + 1) in one round of the patch. By setting the point on the tool path to Pn + 1 and inputting the machining conditions, the rotation angle λn → n + 1 (rad) that makes a round in the patch of the tool from the arithmetic expression defined for each regular polygon The method of controlling the surface pattern arrangement formed on the processed surface according to claim 1, wherein the phase difference ωn → n + 1 (rad) is calculated. エンドミルの刃先が、一定の曲率半径を保有するエンドミルである、請求項1に記載の、加工表面に形成される表面模様配列を制御する方法。 The method for controlling the surface pattern arrangement formed on the machining surface according to claim 1, wherein the edge of the end mill is an end mill having a constant radius of curvature. 加工面を正多角形のパッチに分割する機能と、前記正多角形内を、一定のクロスフード量でらせん状一筆書き形状の工具経路のNCプログラムを作成する機能を装備した、CAD/CAM。 A CAD / CAM equipped with a function for dividing a machining surface into regular polygon patches and a function for creating an NC program of a spiral-stroke tool path with a constant cross hood amount in the regular polygon. 少なくとも請求項1〜4に記載した加工ステップを記憶し、入力した加工条件より、あらかじめ記憶させた正多角形ごとに定められた演算式より位相差を計算し、工具切れ刃の移動軌跡をイメージファイルとして出力する機能を装備した、CAD/CAM。 At least the machining steps described in claims 1 to 4 are stored, and from the input machining conditions, a phase difference is calculated from an arithmetic expression determined for each regular polygon stored in advance, and the movement locus of the tool cutting edge is imaged. CAD / CAM equipped with a function to output as a file. 請求項1〜6までに記載した、いずれかの機能をプログラム、ソフトウェア、又はCAD/CAMとして使用し切削加工を行う、数値制御工作機械

A numerically controlled machine tool that performs cutting using any of the functions described in claims 1 to 6 as a program, software, or CAD / CAM

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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011031448A (en) * 2009-07-31 2011-02-17 Dainippon Printing Co Ltd Fine row groove pattern generating method
JP2012129360A (en) * 2010-12-15 2012-07-05 Ibiden Co Ltd Processing method of susceptor base material and susceptor base material
WO2012144081A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-26 株式会社牧野フライス製作所 Tool path generation device and hairline processing apparatus
WO2013145286A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 株式会社牧野フライス製作所 Workpiece machining method, machine tool, tool path-generating device and tool path-generating program
JPWO2013145275A1 (en) * 2012-03-30 2015-08-03 株式会社牧野フライス製作所 Workpiece machining surface display method, workpiece machining surface display device, tool path generation device, and workpiece machining surface display program
CN106424868B (en) * 2016-09-12 2018-05-04 中南大学 It is a kind of based on rise rotation auxiliary line a cavity high-speed screw method for milling
CN109719349A (en) * 2017-10-31 2019-05-07 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 The processing method of mould bases open slot
EP3614567A1 (en) 2007-09-28 2020-02-26 Panasonic Corporation Encoding method, encoder, and decoder
JP2020508886A (en) * 2017-02-14 2020-03-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー End milling method for producing microstructure, tool including microstructure, and microstructure
JP2021071951A (en) * 2019-10-31 2021-05-06 ファナック株式会社 Simulator, numerical controller, and method of simulation
CN113182565A (en) * 2021-03-30 2021-07-30 成都飞机工业(集团)有限责任公司 Weak-rigidity molded surface regional milling method
JP7250226B1 (en) * 2022-07-19 2023-03-31 三菱電機株式会社 Machining Condition Determination Support Device, Machining Condition Determination Support System, Machining Condition Determination Support Method, and Machining Condition Determination Support Program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218706A (en) * 1996-02-14 1997-08-19 Toyota Motor Corp Machining method, program creating apparatus therefor, and machining apparatus
JP2001071207A (en) * 1999-08-31 2001-03-21 Masaomi Tsutsumi Surface work method by ball end mill
JP2001255920A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Mitsubishi Electric Corp Numerical control device and numerical control method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09218706A (en) * 1996-02-14 1997-08-19 Toyota Motor Corp Machining method, program creating apparatus therefor, and machining apparatus
JP2001071207A (en) * 1999-08-31 2001-03-21 Masaomi Tsutsumi Surface work method by ball end mill
JP2001255920A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Mitsubishi Electric Corp Numerical control device and numerical control method

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3614567A1 (en) 2007-09-28 2020-02-26 Panasonic Corporation Encoding method, encoder, and decoder
JP2011031448A (en) * 2009-07-31 2011-02-17 Dainippon Printing Co Ltd Fine row groove pattern generating method
JP2012129360A (en) * 2010-12-15 2012-07-05 Ibiden Co Ltd Processing method of susceptor base material and susceptor base material
WO2012144081A1 (en) * 2011-04-19 2012-10-26 株式会社牧野フライス製作所 Tool path generation device and hairline processing apparatus
US10005194B2 (en) 2011-04-19 2018-06-26 Makino Milling Machine Co., Ltd. Tool path generating device and hairline machining system
WO2013145286A1 (en) 2012-03-30 2013-10-03 株式会社牧野フライス製作所 Workpiece machining method, machine tool, tool path-generating device and tool path-generating program
JPWO2013145275A1 (en) * 2012-03-30 2015-08-03 株式会社牧野フライス製作所 Workpiece machining surface display method, workpiece machining surface display device, tool path generation device, and workpiece machining surface display program
JPWO2013145286A1 (en) * 2012-03-30 2015-08-03 株式会社牧野フライス製作所 Workpiece machining method, machine tool, tool path generation device, and tool path generation program
US9573202B2 (en) 2012-03-30 2017-02-21 Makino Milling Machine Co., Ltd. Workpiece machining method, machine tool, tool path-generating device and tool path-generating program
US10108178B2 (en) 2012-03-30 2018-10-23 Makino Milling Machine Co., Ltd. Workpiece machining surface display method showing dimples to be formed on mashing surface, workpiece machining surface display device showing the dimples, and tool path generation device having the display
CN106424868B (en) * 2016-09-12 2018-05-04 中南大学 It is a kind of based on rise rotation auxiliary line a cavity high-speed screw method for milling
US11253933B2 (en) 2017-02-14 2022-02-22 3M Innovative Properties Company Non-orthogonal cube corner elements and arrays thereof made by end milling
JP2020508886A (en) * 2017-02-14 2020-03-26 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー End milling method for producing microstructure, tool including microstructure, and microstructure
US11806795B2 (en) 2017-02-14 2023-11-07 3M Innovative Properties Company Security articles comprising groups of microstructures made by end milling
CN109719349A (en) * 2017-10-31 2019-05-07 富鼎电子科技(嘉善)有限公司 The processing method of mould bases open slot
JP2021071951A (en) * 2019-10-31 2021-05-06 ファナック株式会社 Simulator, numerical controller, and method of simulation
JP7473321B2 (en) 2019-10-31 2024-04-23 ファナック株式会社 Simulation device, numerical control device, and simulation method
CN113182565A (en) * 2021-03-30 2021-07-30 成都飞机工业(集团)有限责任公司 Weak-rigidity molded surface regional milling method
CN113182565B (en) * 2021-03-30 2022-04-08 成都飞机工业(集团)有限责任公司 Weak-rigidity molded surface regional milling method
JP7250226B1 (en) * 2022-07-19 2023-03-31 三菱電機株式会社 Machining Condition Determination Support Device, Machining Condition Determination Support System, Machining Condition Determination Support Method, and Machining Condition Determination Support Program
WO2024018539A1 (en) * 2022-07-19 2024-01-25 三菱電機株式会社 Processing condition determination assistance device, processing condition determination assistance system, processing condition determination assistance method, and processing condition determination assistance program

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