工件加工面显示方法、工件加工面显示装置、刀具路径生成装置及工件加工面显示程序的制作方法

工件加工面显示方法、工件加工面显示装置、刀具路径生成装置及工件加工面显示程序的制作方法
【专利摘要】一种工件加工面显示方法、工件加工面显示装置、刀具路径生成装置及工件加工面显示程序。工件加工面显示方法，是将在由具有切刀(54a)的旋转刀具(54)加工了工件加工面(60)时产生的加工痕显示在显示装置(2)上的工件加工面显示方法，其特征在于，包括预测通过切刀(54a)将工件加工面(60)切削掉而产生的凹陷(61)的形状及位置的第一工序；和使表示在第一工序中预测了的凹陷(61)的形状的凹陷图像(610)与预测了的位置相对应地显示的第二工序。
【专利说明】工件加工面显示方法、工件加工面显示装置、刀具路径生成装置及工件加工面显示程序

【技术领域】
[0001]本发明涉及显示在工件加工面上产生的加工痕的工件加工面显示方法、工件加工面显示装置、刀具路径生成装置及工件加工面显示程序。

【背景技术】
[0002]以往，已知将由球头立铣刀切削加工的工件表面的图像与切削加工时的刀具路径一起显示的装置(例如，参照专利文献I)。另外，也已知从表示工件形状的立体模型减去球头立铣刀的扫掠形状的模型而显示工件加工形状的装置(例如，参照专利文献2)。
[0003]然而，若使用球头立铣刀等旋转刀具切削加工工件表面，则工件表面由切刀断续地切削。因此，在加工后的工件表面上，沿刀具路径产生多个球面状的凹陷。但是，专利文献
1、2记载的装置，只不过沿刀具路径呈槽状地显示在工件加工面上产生的加工痕，不是进行与工件加工面的实际的加工痕(凹陷)对应的显示的装置。因此，用户预先把握工件加工后的表面图案是困难的。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:特开2003-260528号公报
[0007]专利文献2:日本专利第3571564号公报


【发明内容】

[0008]本发明是一种工件加工面显示方法，是将在由具有切刀的旋转刀具加工了工件加工面时产生的加工痕显示在显示装置上的工件加工面显示方法，其中，包括预测通过切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的第一工序；和使表示在第一工序中预测了的凹陷的形状的凹陷图像与预测了的位置相对应地显示的第二工序。
[0009]另外，本发明是一种工件加工面显示装置，是显示由具有切刀的旋转刀具加工了工件加工面时产生的加工痕的工件加工面显示装置，其中，具备显示装置；在加工工件前，特定通过切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的凹陷特定部；和
[0010]控制显示装置，以便将表示由凹陷特定部特定了的凹陷的形状的凹陷图像显示在特定了的位置的显示控制部。
[0011]进而，本发明是一种刀具路径生成装置，是生成用于由具有切刀的旋转刀具加工工件表面的刀具路径的刀具路径生成装置，其中，具备显示装置；在加工工件前，特定通过切刀将工件表面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的凹陷特定部；控制显示装置，以便将表示由凹陷特定部特定了的凹陷的形状的凹陷图像显示在特定了的位置的显示控制部；和基于由凹陷特定部特定了的凹陷的形状及位置，生成旋转刀具的刀具路径的路径生成部。
[0012]另外还有，本发明是一种工件加工面显示程序，是使计算机执行将在由具有切刀的旋转刀具加工了工件加工面时产生的加工痕向显示装置显示的处理的工件加工面显示程序，其中，包括在加工工件前，特定通过切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的第一步骤；和控制显示装置，以便将表示在第一步骤中特定了的凹陷的形状的凹陷图像显示在特定了的位置的第二步骤。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1是表示有关本发明的第一实施方式的工件加工面显示装置的示意结构的图。
[0014]图2是表示适用图1的工件加工面显示装置的机床的一例的正视图。
[0015]图3是表示用于图2的机床的工件表面的加工状态的刀具的放大图。
[0016]图4A是表示切削加工后的工件表面形状的一例的俯视图。
[0017]图4B是图4A的b-b线剖视图。
[0018]图5是表示形成在工件表面上的凹陷和加工点的位置关系的图。
[0019]图6是包括第一加工区域和第二加工区域的工件表面的俯视图，是说明以往的加工的问题点的图。
[0020]图7是表示由图1的加工点设定部作成的网格的一例的图。
[0021 ] 图8A是表示切刀的移动轨迹的一例的图。
[0022]图8B是表示图8A的变形例的图。
[0023]图9A是说明在图1的凹陷特定部的处理的图。
[0024]图9B是说明在图1的凹陷特定部的处理的图。
[0025]图1OA是表示由图1的工件加工面显示装置得到的工件图像的一例的图。
[0026]图1OB是图1OA的b部放大图。
[0027]图11是表示由图1的控制装置执行的处理的一例的流程图。
[0028]图12是表示有关本发明的第二实施方式的工件加工面显示装置的示意结构的图。

【具体实施方式】
[0029]为了实施发明的方式
[0030]第一实施方式
[0031]下面，参照图1?图11，说明基于本发明的工件加工面显示装置的第一实施方式。图1是表示有关本发明的第一实施方式的工件加工面显示装置100的示意结构的图。此工件加工面显示装置100具有显示装置2和控制显示装置2的控制装置I。显示装置2是显示在工件加工面上产生的加工痕的图像的监视器。
[0032]控制装置I是具有CPU、ROM、RAM、其它的周边回路等包括演算处理装置而构成的计算机，在功能上，如图1所示，具有加工点设定部11、加工顺序设定部12、路径生成部16、凹陷特定部13和显示控制部14。在控制装置I上，连接了 CAD装置(Computer AidedDesign Unit) 3和输入装置4。从CAD装置3向控制装置I输入与工件的加工形状对应的三维的形状数据，从输入装置4向控制装置I输入有关图像显示的各种数据。显示控制部14生成图像信号，向显示装置2输出。
[0033]控制装置1，具有由路径生成部16生成旋转刀具的刀具路径并作成用于加工工件表面的加工程序的功能，由控制装置I作成的加工程序向NC装置(Numerical ControlUnit) 5输出。NC装置5基于此加工程序控制机床，由机床加工工件表面。图2是表示适用有关本实施方式的工件加工面显示装置100的机床50的一例的正视图，这里，表示立式的加工中心。
[0034]如图2所示，在底座51上直立设置立柱52，在立柱52上可经直线进给机构在上下方向(Z轴方向)可移动地支承主轴头53。在主轴头53上经主轴向下地安装了刀具54。刀具54是具有断续地切削工件6的表面60的切刀的旋转刀具，例如，由球头立铣刀构成。刀具54由主轴头53内的主轴马达58以与Z轴平行的轴线LO为中心旋转驱动。
[0035]在底座51上，经直线进给机构在水平方向(Y轴方向)可移动地支承鞍座55，在鞍座55上在与Y轴方向正交的水平方向(X轴方向)可移动地支承工作台56。X轴用、Y轴用及Z轴用的各直线进给机构，例如由滚珠丝杆和旋转驱动滚珠丝杆的伺服马达59构成。通过此结构，刀具54和工件6在正交3轴方向(X、Y、Z方向)相对移动，加工工件6。
[0036]X轴用、Y轴用及Z轴用的伺服马达59实际上被配置在相互不同的位置，但是，在图2中，为了方便，将它们汇总作为I个伺服马达59来表示。机床50也可以还具有A轴、B轴、C轴的旋转进给轴。工件6，例如是要求表面的精加工精度的成形用的模具。另外，作为适用有关本实施方式的工件加工面显示装置100的机床50，例如有卧式的加工中心、5轴加工用的加工中心、加工中心以外的机床等各种机床。
[0037]图3是表示工件表面60的加工状态的刀具54的放大图。另外，在图3中，使B轴倾斜，使刀具54的轴线LO相对于工件表面60相对地倾斜，使轴线LO和工件表面60的垂线LI所成的角为比0°大的规定角度Θ (例如，45° )。如图3所示，在本实施方式中使用的刀具54，是在周面上具有规定片数的螺旋状的切刀54a，其前端部呈圆弧状的球头立铣刀。另外，下面，为了使说明简单，将刀具54假定为切刀54a的片数为I片的I片刀球头立铣刀。以刀具前端部的球的中心54b为基准的刀具前端部形状(球的半径等)被预先把握，刀具54的位置能够由中心54b的坐标来特定。
[0038]若使刀具54 —面旋转并相对于工件6相对移动一面加工工件表面60，则工件表面60由切刀54a断续地切削，在工件表面60上产生被称为尖点62 (参照图4B)的切削剩余部。
[0039]图4A是表示切削加工后的工件表面形状的一例的俯视图，图4B是图4A的b_b线剖视图。在图4A中，以XY平面表示工件表面60，在XY平面中，例如通过使刀具54像箭头PA所示的那样沿加工点PO相对移动，得到图4A的工件表面形状。各加工点PO是表示加工工件时的作为刀具54的基准点的中心54b的目标位置的点，即生成刀具路径的加工指令点，箭头PA相当于刀具路径。加工程序包括沿刀具路径PA预先排序的加工点PO的位置数据和刀具旋转量的数据。
[0040]沿着箭头PA的各加工点Ρ0、Ρ0之间的距离Λ P，例如相当于I刀的进给量，在加工点之间，刀具54仅旋转I刀量。另外，加工点PO、PO之间的Y轴方向的距离ΛΥ相当于周期进给量。在本实施方式中，因为使用I片刀球头立铣刀，所以从加工点PO到达下一个加工点PO刀具54旋转I圈。通过使刀具54 —面旋转一面沿刀具路径PA相对移动，工件表面60由切刀54a切削掉，在工件表面60上与刀具形状对应地形成球面状的多个凹陷61。
[0041]图4A的进给量Λ P比凹陷61的直径D小，凹陷61彼此一部分重合。其结果，如图4Β所示，在邻接的凹陷61和凹陷61之间产生作为凸状的切削剩余部的尖点62。另外，在图4A中，若分别由6la、6Ib表不一个凹陷61和其周围的凹陷61,则在凹陷61a的周围，以一部分与凹陷61a重叠的方式均等地形成6个凹陷61b，在凹陷61a和各凹陷61b的分界部分别产生直线状的交线63。因此，加工后的凹陷形状成为由6个交线63包围的俯视六角形状(实线)。
[0042]图5是表示形成在工件表面60上的凹陷61和加工点PO的位置关系的图。在图5中，使球面状的凹陷61的中心点(邻接的尖点62、62的中间点)为P1，使忽略了尖点62的产生的设计上的工件表面为60a。如图5所示，凹陷61的中心点Pl位于工件表面60a上，加工点PO被设定在从中心点Pl仅离开规定距离ALl的位置。因此，将加工点PO连结了的刀具路径PA，从工件表面60a仅离开规定距离ALl地生成。这里，ALl与图3的从刀具54的中心54b到刀具前端部的切刀54a的外周面为止的距离，即，刀具前端部的球的半径相当。另外，设计上的工件表面60a和实际的工件表面60之间的最大距离相当于尖点高度AL2。
[0043]如图4A所示，若构成为在工件表面60 (严格地说是设计上的工件表面60a)的上方均等地设定加工点PO，生成刀具路径PA，并且刀具54在各加工点之间仅旋转I刀量，则能够在工件表面60上均匀地排列多个凹陷61。但是，在加工区域包括相互邻接的多个加工区域(第一加工区域、第二加工区域)的情况下，因为在各加工区域中相互独立地生成刀具路径，所以存在在第一加工区域和第二加工区域的分界部产生不完全形状的凹陷的危险。参照图6说明此问题点。
[0044]图6是表示包括第一加工区域ARl和第二加工区域AR2的工件表面Wl的俯视图。另外，加工区域是指沿规定的刀具路径被加工的区域，即，加工图形为一定的区域。也就是说，刀具路径PA在每个加工区域上都设定，不同的加工区域中的刀具路径PA相互不连续。如图6所示，在第一加工区域ARl及第二加工区域AR2中，与图4A同样分别均等地设定了多个加工点PO。
[0045]这里，假定在沿刀具路径PAl对第一加工区域ARl进行了加工后，沿从刀具路径PAl独立的刀具路径PA2对第二加工区域进行加工。在此情况下，第一加工区域ARl的凹陷61的位置与第二加工区域AR2的凹陷61的位置没有关系。因此，存在如下的危险:在第一加工区域ARl和第二加工区域AR2的分界部AR3产生不完全形状的凹陷61c，在工件加工面上因此不完全形状的凹陷61c而残存纹痕图案等加工痕。
[0046]这样的加工痕，对要求表面的加工等级的工件6(例如，模具)来说不好。若用户能够在加工工件前预先把握在工件表面60上产生的加工痕，则能够通过重新设定刀具路径等加工条件，来避免图6所示的那样的纹痕图案的产生。因此，在本实施方式中，预测在工件表面60上产生的凹陷61的形状及位置，使其预测结果显示在显示装置2上。为了实现它，像下面的那样构成控制装置I。
[0047]图1的加工点设定部11，将表示工件表面形状的形状模型分割为多个网格，与网格相应地设定加工点PO。用于作成网格的条件预先从输入装置4输入，被储存在存储器中。加工点设定部11读入此网格作成条件，并且从CAD装置3读入设计上的工件表面60a的形状数据。而且，基于这些输入数据，沿工件表面形状自动地作成网格，设定加工点PO。
[0048]输入装置4由键盘、触摸面板等构成，用户可以将网格的形状及尺寸作为网格作成条件来输入。另外，从输入装置4也输入刀具54的种类、切刀54a的数量、刀具前端部的尺寸(刀具前端部的球的半径)、刀具54的进给速度及旋转速度等信息。从输入装置4输入的各种信息被储存在存储器中。
[0049]网格自动作成方法有各种方法，若列举一例，则已知狄洛尼(Delaunay)三角分害I]。图7是表示由加工点设定部11作成的网格MS的一例的图。在此例中，使用狄洛尼三角分割，沿工件表面60a作成正三角形的网格MS。网格MS的顶点相当于显示在显示装置2上的凹陷61的中心点Pl(图5)，中心点P1、P1之间的距离相当于凹陷61的大小。加工点设定部11在对设计上的工件表面60a进行了网格分割后，将加工点PO设定在从网格MS的各顶点Pl仅离开了规定距离Λ LI (图5)的位置。设定了的加工点PO被储存在存储器中。
[0050]另外，以下，存在将显示在显示装置2上的凹陷称为凹陷图像610，与形成在实际的工件表面60上的凹陷61进行区别的情况。作为加工点设定部11中的网格作成方法，也可以是用户预先给出作成网格的开始点，从此开始点按照预先确定的图形依次作成网格MS。也可以不是自动地设定加工点PO，而是用户经输入装置4通过手动设定。S卩，在加工点设定部11中设定的加工点PO，可以是自动、手动的任意一种。
[0051]加工顺序设定部12，将由加工点设定部11设定的加工点PO依次连接设定加工顺序。此加工顺序是表不刀具路径PA的加工顺序，例如，像图6的刀具路径PA1、PA2所不的那样，在将各自的包括加工区域AR1、AR2的加工点PO沿一方向从一端部到另一端部依次连接后，通过反复进行仅错开周期进给量地向相反方向依次连接，自动地设定。设定了的加工顺序被储存在存储器中。另外，可以不是自动地设定加工顺序，而是用户经输入装置4通过手动设定。即，在加工顺序设定部12中设定的加工顺序是可以自动、手动的任意一种。
[0052]凹陷特定部13，基于从CAD装置3输入的工件6的形状数据、从输入装置4输入的刀具54的形状数据及被储存在存储器中的刀具路径PA的信息(加工点PO和加工顺序的数据)，特定凹陷61的形状及位置。更详细地说，首先，取出刀具54的切刀54a的形状数据(圆弧曲线)，求出使该曲线按照刀具路径PA的信息旋转及进给移动时的移动轨迹。另外，刀具路径PA的信息也包括刀具54的姿势、旋转速度、进给速度等信息。
[0053]图8A是表示切刀54a的移动轨迹540的一例的图。在图8A中，移动轨迹540沿刀具路径PA呈螺旋状地行进。另一方面，在通常的切削加工中，刀具54的旋转速度与进给速度相比充分快，在每个加工点PO刀具54都旋转I刀量，由此，如图4A所示，在加工后的工件表面60上形成球状的凹陷61。因此，如图SB所示，沿刀具路径PA相连地配置以加工点PO (刀具中心54b)为中心的规定半径的球541，由此，能够使移动轨迹540近似。
[0054]在求出了移动轨迹540的曲面数据后，凹陷特定部13从通过从CAD装置3读入的工件形状数据得到的工件形状模型去除移动轨迹540重叠的部分，作成加工后的工件形状模型。图9A、图9B是说明加工后的工件形状模型M3的作成步骤的图，为了方便，由立方体表示加工前的工件形状模型M1，由半球表示切刀54a的移动轨迹540的模型M2。
[0055]如图9A所示，球541的形状模型M2的一部分重叠在加工前的工件形状模型Ml上。凹陷特定部13从工件形状模型Ml将此重叠了的部分去除。由此，如图9B所示，能够得到在工件形状模型Ml上附加了凹陷61的加工后的工件形状模型M3。从工件形状模型Ml将移动轨迹540的模型M2除去的演算，例如能够利用布尔演算来进行。另外，布尔演算是通常的三维CAD装置具有的功能，详细的说明省略。
[0056]在由上面的步骤得到的工件形状模型M3上，形成了凹陷61，由此，能够特定凹陷61的形状及位置。在此情况下，如图8B所示，若使移动轨迹540由同一形状的球541的集合体近似，则仅由各加工点PO的位置数据和I种球541的形状数据，就能够定义凹陷61的形状及位置。其结果，数据量少即可解决，能够在短时间内取得工件形状模型M3。与此相对，在由多达几百个点的位置数据定义I个凹陷61的情况下，能够更正确地定义凹陷61的形状及位置，但是，数据量变得庞大，计算时间变长。
[0057]显示控制部14生成与工件形状模型M3对应的图像信号。而且，使包括凹陷图像610在内的工件加工面的图像(工件图像)显示在显示装置2上。例如，由作为通常的三维CAD装置的显示方法而被周知的多边形补丁(三角补丁等)或线框三维地显示凹陷图像610。
[0058]图1OA是表示工件图像70的一例的图，图1OB是图1OA的b部放大图。另外，将工件图像70的哪个位置放大，用户能够由输入装置4(例如，鼠标)的操作适宜选择。图1OA的图像和图1OB的图像，也可以将监视器画面分割为多个地同时显示，还可以与用户的选择相应地仅显示任意一方。工件图像70中的加工痕的显示，也可以是仅对用户预先设定的必要部位进行，在图1OA中，显示了工件表面的一部分的加工痕。
[0059]在图1OB中，为了明显表示工件表面60的凹凸，在凹陷图像610上附加了阴影。例如，求出假设相对于工件表面60从光源照射光时的构成凹陷图像610的各要素(例如,三角补丁)的光的反射率，与该反射率相应地变更了在各要素的显示上的浓淡。由此，能够清楚地显示工件表面60的凹凸。
[0060]以上的处理通过使控制装置I的CPU执行预先存储在控制装置I中的工件加工面显示程序来实现。图11是表示由控制装置I执行的处理(显示处理)的一例的流程图。此流程图所示的处理，例如，如果用户操作输入装置4输入加工面显示指令则开始。
[0061]在步骤SI中，从CAD装置3读入工件形状数据，并且读入预先储存在存储器中的各种数据(网格作成条件、刀具54的形状数据、刀具54的姿势、旋转速度、进给速度等数据)。
[0062]在步骤S2中，与网格作成条件相应地将工件表面60a分割为多个网格MS。而且，使网格MS的各顶点分别为凹陷图像610的中心点P1，演算与这些中心点Pl对应的加工点PO，储存在存储器中。
[0063]在步骤S3中，将在步骤S2求出的各加工点PO依次连接，设定加工顺序。加工顺序是刀具路径PA的信息的一部分，在步骤S3中，将加工顺序与刀具54的姿势、旋转速度、进给速度等预先储存的其它的刀具路径PA的信息一起储存在存储器中。
[0064]在步骤S4中，基于刀具路径PA的信息及预先储存的刀具54的形状数据，演算切刀54a的移动轨迹540。例如，在以加工点PO为中心的球541的集合体(图8B)是移动轨迹540的情况下，演算球541的形状数据。
[0065]在步骤S5中，从由CAD装置3得到的加工前的工件形状模型Ml去除步骤S4的刀具54的移动轨迹540重叠的部分，作成加工后的工件形状模型M3 (图9B)。即，执行布尔演算的减法处理，作成工件形状模型M3。因为在此工件形状模型M3中，包括凹陷61，所以通过算出工件形状模型M3，能够特定凹陷61的形状及位置。
[0066]在步骤S6中，生成与步骤S5的工件形状模型M3对应的图像信号。例如，在由三角补丁显示工件图像70的情况下，生成三角补丁的要素。在此情况下，与由工件形状模型M3得到的工件表面的凹凸相应地决定各要素的浓淡的程度。
[0067]在步骤S7中，基于步骤S6的图像信号，向显示装置2输出控制信号，使与工件形状模型M3对应的工件图像70 (图10A、图10B)显示在显示装置2上。此工件图像70，与实际的加工痕同样，包括凹陷(凹陷图像610)。因此，用户能够预先容易地把握因工件加工而产生的加工痕。
[0068]根据第一实施方式，能够起到下面的那样的作用效果。
[0069](I)通过从由CAD装置3得到的工件形状模型Ml将切刀54a的移动轨迹540的形状模型M2切削掉，特定了通过切刀54a将工件表面60切削掉而产生的凹陷61的形状及位置。而且，使表示此凹陷61的形状的凹陷图像610与其特定了的位置相对应地显示在显示装置2上。由此，用户不用实际加工工件6，就可以预先把握工件加工后的表面图案，能够由控制装置I具有的路径生成部16设定考虑了工件加工面的加工痕的最佳的刀具路径PA。
[0070](2)由凹陷图像610表示的凹陷形状是三维形状(例如，球面状)，良好地反映了实际的工件表面的加工痕的形状。因此，用户能够正确地把握工件加工后的表面图案。
[0071](3)若使工件图像70上的凹陷形状为相互相同的形状(例如，球面状)，则能够使用特定各凹陷61的位置的每个加工点PO的I点的位置数据，生成凹陷图像610，数据量少即可解决。
[0072](4)通过布尔演算，从加工前的工件形状模型Ml去除切刀54a的移动轨迹540的模型M2，作成加工后的工件形状模型M3。因此，能够使用一般的制图法的技法，容易地特定凹陷61的形状及位置。
[0073](5)与刀具路径PA相应地从工件形状模型Ml依次除去切刀54a的移动轨迹的模型M2，作成工件形状模型M3。因此，即使加工点PO相同，在刀具路径PA不同的情况下，也能够精度良好地显示与该刀具路径PA相应的加工痕。
[0074]第二实施方式
[0075]参照图12，说明基于本发明的工件加工面显示装置的第二实施方式。图12是表示有关本发明的第二实施方式的工件加工面显示装置100的示意结构的图。另外，对与图1相同的部位，标注相同的符号，下面，主要说明与第一实施方式的不同点。
[0076]在第一实施方式(图1)中，在控制装置I上设置加工点设定部11和加工顺序设定部12，由控制装置I生成包括刀具路径PA的加工程序，并向NC装置5输出。与此相对，在第二实施方式中，构成为，预先由未图示的刀具路径生成装置生成刀具路径，控制装置I取入从此刀具路径生成装置向NC装置5输出了的刀具路径PA的信息。
[0077]因此，如图12所示，有关第二实施方式的控制装置I没有设置加工点设定部11和加工顺序设定部12，取而代之，设置了刀具路径读入部15。刀具路径读入部15，从NC装置5读入刀具路径PA的信息，储存在存储器中。
[0078]凹陷特定部13与第一实施方式同样，基于从CAD装置3输入的工件6的形状数据、从输入装置4输入的刀具54的形状数据及储存在存储器中的刀具路径PA的信息，作成工件形状模型M3，特定凹陷61的形状及位置。显示控制部14，与第一实施方式同样，生成与工件形状模型M3对应的图像信号，使包括凹陷图像610在内的工件加工面的图像(图10A、图1OB的工件图像70)显示在显示装置2上。由此，用户能够预先预测作为工件加工后的加工痕的表面图案，可以判断是否应修正刀具路径PA。特别是，在第二实施方式中，由于取入实际的加工用的刀具路径PA，基于此刀具路径PA形成工件图像70，所以工件图像70与实际的加工痕良好地对应。
[0079]在第二实施方式中，从NC装置5读入刀具路径PA。因此，不需要图11的步骤S2、步骤S3的处理。另外，除此之外的处理与图11相同。
[0080]在上述实施方式中，作为第一工序，通过从加工前的工件形状模型Ml去除切刀54a的移动轨迹540的模型M2，作成加工后的工件形状模型M3，来特定凹陷61的形状及位置。若这样在加工工件前，特定通过切刀54a将工件加工面60切削掉而产生的凹陷61的形状及位置，则凹陷特定部13的结构不限于上述的结构。另外，若预测通过切刀54a将工件加工面切削掉而产生的凹陷61的形状及位置，则作为工件加工面显示方法的第一工序是怎样的工序均可。例如，也可以由控制装置I以外的装置预测凹陷61的形状、位置，将此预测结果取入控制装置I。
[0081]在上述实施方式中，作为第二工序，生成与由工件形状模型M3特定了的凹陷61的形状及位置对应的图像信号，使包括凹陷图像610在内的工件图像70显示在显示装置2上。若这样控制显示装置2，以便将表示凹陷61的形状的凹陷图像610显示在由凹陷特定部13特定了的位置，则显示控制部14的结构不限于上述的结构。若使表示在第一工序中预测的凹陷61的形状的凹陷图像610与该预测了的位置相对应地显示，则作为工件加工面显示方法的第二工序也可以是任意的工序。
[0082]若在加工工件前使作为计算机的控制装置I执行特定通过切刀54a将工件加工面60切削掉而产生的凹陷61的形状及位置的第一步骤，和控制显示装置2以便将表示在第一步骤中特定了的凹陷61的形状的凹陷图像610显示在该特定了的位置的第二步骤，则工件加工面显示程序的结构不限于上述的结构。因此，控制装置I中的处理也不限于图11所示的处理。工件加工面显示程序可经各种储存媒质、通信线路等存储在控制装置I中。
[0083]在上述实施方式中，将球头立铣刀作为刀具54使用，但也可以取而代之，使用圆头立铣刀(圆弧立铣刀)。在使用了圆头立铣刀的情况下，能够使凹陷61不是球面状，而是近似圆环形状。因此，工件表面的加工痕，例如在俯视时成为横向长的六角形，只要是与它一致地设定凹陷图像610的形状即可。即，在上述实施方式中，使凹陷由球面图像610近似，但也可以由椭圆球面等其它的曲面近似。
[0084]将工件形状模型M3的凹陷61，作为一例，全部做成了相同形状的球面状，但也可以设定球面状及椭圆球面状等多个凹陷61的形状，与凹陷61的位置相应地设定任意的形状的凹陷。为了明显表示工件表面60的凹凸，通过多边形补丁等三维地显示了凹陷图像610，但作为单纯的六角形状，也可以二维地显示。在作为旋转刀具54使用磨石等具有切刀的其它的旋转刀具的情况下，本发明也可以同样地适用。
[0085]具有显示装置2、凹陷特定部13、显示控制部14和路径生成部16的刀具路径生成装置的结构，不限于上述的结构。显示装置2，不限于像本实施方式的那样配备在工件表面加工装置100上、配备在向工件表面加工装置100加入了路径生成部的刀具路径生成装置上的形态，也可以与NC装置5的显示装置共用，另外，也可以与机床50的操作盘的显示装置共用。
[0086]根据本发明，在加工工件前，预测通过切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置，使表示凹陷的形状的凹陷图像与该预测的位置相对应地显示。因此，用户能够预先容易地把握由工件加工后的凹陷表示的表面图案(加工痕)。
[0087]符号的说明
[0088]1:控制装置；2:显示装置；3:CAD装置；4:输入装置；5:NC装置；13:凹陷特定部；14:显示控制部；16:路径生成部；54:刀具；54a:切刀；60:工件表面；61:凹陷；610:凹陷图像；100:工件加工面显示装置。
【权利要求】
1.一种工件加工面显示方法，是将在由具有切刀的旋转刀具加工了工件加工面时产生的加工痕显示在显示装置上的工件加工面显示方法，其特征在于， 包括预测通过前述切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的第一工序；和 使表示在前述第一工序中预测了的前述凹陷的形状的凹陷图像与预测了的位置相对应地显示的第二工序。
2.如权利要求1所述的工件加工面显示方法，其特征在于， 前述凹陷图像呈球面状乃至椭圆球面状。
3.如权利要求2所述的工件加工面显示方法，其特征在于， 在前述第一工序中，假定在工件加工面上产生的多个凹陷是相互相同的形状，预测前述凹陷的位置。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的工件加工面显示方法，其特征在于， 在前述第一工序中，从表示加工前的工件形状的工件形状模型去除与前述切刀的移动轨迹相应地生成了的移动轨迹模型，预测前述凹陷的形状及位置。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的工件加工面显示方法，其特征在于， 在前述第一工序中，与沿着工件加工面的刀具路径相应地预测前述凹陷的形状及位置。
6.一种工件加工面显示装置，是显示由具有切刀的旋转刀具加工了工件加工面时产生的加工痕的工件加工面显示装置，其特征在于，具备 显示装置； 在加工工件前，特定通过前述切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的凹陷特定部；和 控制前述显示装置，以便将表示由前述凹陷特定部特定了的前述凹陷的形状的凹陷图像显示在特定了的位置的显示控制部。
7.一种刀具路径生成装置，是生成用于由具有切刀的旋转刀具加工工件表面的刀具路径的刀具路径生成装置，其特征在于，具备 显示装置； 在加工工件前，特定通过前述切刀将工件表面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的凹陷特定部； 控制前述显示装置，以便将表示由前述凹陷特定部特定了的前述凹陷的形状的凹陷图像显示在特定了的位置的显示控制部；和 基于由前述凹陷特定部特定了的凹陷的形状及位置，生成前述旋转刀具的刀具路径的路径生成部。
8.一种工件加工面显示程序，是使计算机执行将在由具有切刀的旋转刀具加工了工件加工面时产生的加工痕向显示装置显示的处理的工件加工面显示程序，其特征在于，包括 在加工工件前，特定通过前述切刀将工件加工面切削掉而产生的凹陷的形状及位置的第一步骤；和 控制前述显示装置，以便将表示在前述第一步骤中特定了的前述凹陷的形状的凹陷图像显示在特定了的位置的第二步骤。
【文档编号】G05B19/4069GK104169823SQ201280071642
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】安河内二郎, 笠原忠 申请人:株式会社牧野铣床制作所