グラフィックスデバイスを利用した３+２軸切削加工における工具姿勢決定法の開発（第2報）－加工面性状を考慮した工具割り出し角の探索

摘要

近年，ほとhどの金型の仕上げ加工に用いられているボールエンドミルを用いた3 軸制御NC フライス加工では，工具の先端部や側面部の切削効率の悪い部位での加工を避けることができない問題点がある．そのため，この問題の解決策として工具軸を傾けることのできる5 軸制御加工が注目されている．5 軸制御加工のうち回転2 軸で離散的に工具姿勢を割り出して加工を行う3+2 軸制御加工では3 軸制御加工の工具経路生成アルゴリズムを使用することができ，工具経路の作成が比較的容易であるという利点がある．また傾斜軸·旋回軸の同期精度悪化による加工面性状の悪化も回避できる．その反面，3+2 軸制御加工の実施に際しては，任意の工具姿勢での加工可能領域を迅速に判別し，無駄のない工具姿勢の組み合わせを探索する必要がある．また，仕上げ加工に最適な工具姿勢の組み合わせを短時間で求める手法については効果的なアルゴリズムの実現が求められている．そこで，本研究では，切削実験により加工面と工具の相対姿勢による面性状の違いを測定し，実験結果から任意の工具割り出し角のもとで加工面の各部に与えられる表面粗さを推定する手法を導入する．評価にはグラフィックデバイスを用いて，各姿勢で加工可能な加工面の範囲を判別し，工具割り出し角と工具送り方向に対する加工面の粗さを実験結果から推定する手法を用いる．そして多数の工具姿勢候補から推定される表面粗さが閾値以下となる組み合わせを高速に探索する手法を開発する．