回転2軸の動きを考慮した５軸制御加工用工具経路生成法

金子　誠，森重功一

精密工学会誌，第76巻，第1号 (2010.1) pp.101-105.

　現行の5軸制御加工用のCAMは，CLデータを生成するメインプロセッサと， 加工機の制御用データであるNCデータに変換する ポストプロセッサに分離しているため， CLデータを生成する段階で加工機の運動を考慮することができない．そのため， 回転軸の急激な変化や反転など，加工誤差の原因となる機械運動を含んだNC データに変換されるCLデータを出力する恐れがある．また， 機械運動が複雑な多軸制御加工では，駆動軸の追従性や機械剛性の低下などから， 望むような加工精度が得られない場合がある．このような問題に対処するには， CLデータを生成する段階で機械情報を参照し， 機械運動を考慮したCLデータを生成する必要がある．
　本研究では，加工機の回転2軸の位置を1 点で表すコンフィギュレーション空間 （Configuration Space, C-Space）を適用し， 各切削点において回転2軸の動きを考慮して工具姿勢を決定する．これにより， 加工誤差の原因となる回転2軸の反転を回避したCLデータを生成する．さらに， 使用する回転2軸の数を抑制することにより，固定1軸+同時4軸加工， さらには，固定2軸+同時3軸加工となるCLデータを生成し， 機械剛性を保持した加工を行う．最後に，提案する工具経路生成法をCAMに実装し， オーバーバング部を有する溝形状を対象として，CLデータの評価， 加工シミュレーションおよび加工実験を行い， 提案する手法の有用性について検討する．

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