CN105549540B - 数值控制装置 - Google Patents

数值控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105549540B
CN105549540B CN201510696578.XA CN201510696578A CN105549540B CN 105549540 B CN105549540 B CN 105549540B CN 201510696578 A CN201510696578 A CN 201510696578A CN 105549540 B CN105549540 B CN 105549540B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
circular
circular shape
vector
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201510696578.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN105549540A (zh
Inventor
野田幸
野田幸一
井出聪郎
井出聪一郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fanuc Corp
Original Assignee
Fanuc Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fanuc Corp filed Critical Fanuc Corp
Publication of CN105549540A publication Critical patent/CN105549540A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105549540B publication Critical patent/CN105549540B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4155—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by programme execution, i.e. part programme or machine function execution, e.g. selection of a programme
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/34—Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34148—Coons interpolation, patch
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/37—Measurements
    • G05B2219/37607—Circular form
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39219—Trajectory tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

本发明的数值控制装置具备：指令参数判定部，其判定在包含在指令数据中的圆弧插值指令的参数中是否包含向量；圆弧形状生成部，其在通过上述指令参数判定部判定为在上述圆弧插值指令的参数中包含向量的情况下，根据加工程序、通过上述圆弧插值指令的参数指定的始点、终点以及向量，生成圆弧形状。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及一种数值控制装置，特别涉及一种能够指定曲率小的圆弧/曲面的形状的数值控制装置。
背景技术
目前，在通过加工程序指定圆弧形状的情况下，一般使用通过相对于始点、终点以及中心的半径来指定的方法。另外，还广泛已知指定始点、终点、圆弧上的点的坐标的指定方法。
例如，图10A是根据相对于始点、终点以及中心的半径来指定圆弧形状的例子。在圆弧插值指令(G02 Xp Yp R)中，Xp是平面第一轴的终点坐标，Yp是第二轴的终点坐标，R是相对于中心的距离。或者，也可以如图10B那样进行指定。在圆弧插值指令(G02 Xp Yp I J)中，Xp是平面第一轴的终点坐标，Yp是第二轴的终点坐标，I是从Xp轴的始点到圆弧的中心的距离，J是从Yp轴的始点到圆弧的中心的距离。
作为指定圆弧形状的其他现有技术，还公开了以下的方法，即以避让干扰物为目的，选定将位于特定的面上的始点和终点连接起来的线段与上述面垂直的垂直二等分线上的一个点，生成圆弧上的轨迹(例如日本特开平10-161728号公报)。
图10C是通过指定始点、终点以及圆弧上的中间点来指定圆弧形状的例子。在该指定方法中，能够指定三维空间的圆弧形状，在图10C所示的圆弧插值指令中，Xxn表示三维空间第一轴的坐标，Yyn表示第二轴的坐标，Zzn表示第三轴的坐标。
但是，在根据相对于始点、终点以及中心的半径进行指定的方法中，例如如图11所示，在始点和终点的宽度为几个μm，相对于中心的半径为5km这样的曲率非常小的情况下，指令位数超过了数值控制装置的规格而无法指定圆弧形状。在这样的情况下，存在以下的问题，即需要将曲面分为微小直线线段来进行指定，另外需要CAD/CAM系统，或者造成程序大小的增大。
另外，在日本特开平10-161728号公报所记载的技术中，预先决定生成圆弧形状的平面，因此无法生成三维空间中的任意的圆弧形状。另外，在始点和终点以外指定的点需要位于将始点和终点连接起来的线段的垂直二等分线上，存在对生成程序的操作者产生负担的问题。进而，在日本特开平10-161728号公报记载的方法中无法对应球面形状等的加工。
发明内容
因此，本发明的目的在于：提供一种数值控制装置，其能够在加工程序的圆弧形状的指定中简单地指定圆弧形状。
根据本发明，在能够通过包含在加工程序中的圆弧插值指令指定圆弧形状的移动轨迹的数值控制装置中，具备：程序分析部，其分析上述加工程序，取得指令数据；指令参数判定部，其判定在包含在上述指令数据中的上述圆弧插值指令的参数中是否包含向量；圆弧形状生成部，其在通过上述指令参数判定部判定为在上述圆弧插值指令的参数中包含向量的情况下，根据通过上述加工程序以及上述圆弧插值指令的参数指定的始点、终点以及向量，生成圆弧形状；工具轨迹生成部，其根据上述圆弧形状生成工具轨迹。
上述指令参数判定部判定上述圆弧插值指令是否是曲面形状的加工指令，上述数值控制装置具备：球面形状生成部，其在通过上述指令参数判定部判定为上述圆弧插值指令是曲面形状的加工指令的情况下，生成包含由上述圆弧形状生成部所生成的圆弧形状的球面形状，上述工具轨迹生成部根据上述球面形状生成工具轨迹。
上述球面形状也能够是包含上述圆弧形状的半球面形状或半圆柱形状。
本发明通过具备以上的结构，在加工程序的圆弧形状的指定中，除了指定圆弧的始点、终点以外，还指定从连接始点、终点的直线上的点针对指定的圆弧形状上的点的向量的方向及其长度。由此，能够进行指定了圆弧形状的加工，在数值控制装置的指令位数有限制的情况下，也能够高效地指定曲率非常小的圆弧以及曲面形状，并且能够减轻存储加工程序的存储器大小的削减、加工程序生成者的加工形状的生成以及再编辑所需要的工作的负担。
附图说明
根据参照附图的以下的实施例的说明能够了解本发明的上述和其他目的和特征。
图1是说明本发明的一个实施方式的圆弧形状指定方法的图。
图2A、B是表示本发明的一个实施方式的圆弧插值指令的指定方法的图。
图3是表示本发明的一个实施方式的依照圆弧插值指令的程序例子计算出的工具轨迹的图。
图4A、B是表示本发明的一个实施方式的半曲面形状的曲面形状指令的指定方法的图。
图5是表示本发明的一个实施方式的依照半曲面形状的曲面形状指令的程序例子计算出的工具轨迹的图。
图6A、B是表示本发明的一个实施方式的半圆柱形状的曲面形状指令的指定方法的图。
图7是本发明的一个实施方式的依照半圆柱形状的曲面形状指令的程序例子计算出的工具轨迹的图。
图8是本发明的一个实施方式的数值控制装置的主要部分框图。
图9是本发明的一个实施方式的在数值控制装置上执行的处理的概要流程图。
图10是说明现有技术的圆弧形状的指定方法的图。
图11是说明现有技术的圆弧形状的指定方法的问题点的图。
具体实施方式
最初，说明本发明的圆弧形状指定方法。
在本发明中，如图1A所示，指定从连接始点和终点的直线上的点针对圆弧形状的点的向量的方向及其长度、以及从圆弧始点到向量的起点之间的距离，由此指定圆弧形状。
为了实现这样的指定方法，导入图2A、B所示的圆弧插值指令的指定方法。
在图2A中，Xxn表示X轴方向的终点坐标，Yyn表示Y轴方向的终点坐标，Zzn表示Z轴方向的终点坐标，Iin、Jjn、Kkn表示从连接始点和终点的直线上的点的向量的方向，Lln表示向量的长度，Mmn表示从圆弧始点到向量的起点之间的距离。
如图2A、B所示，在圆弧插值指令G02、G03中，能够指定用于指定针对圆弧形状的点的向量的方向的参数Lin、Jjn、Kkn、用于指定向量的长度的参数Lln以及用于指定从圆弧始点到向量的起点之间的距离的参数Mmn。
在本指定方法中，例如通过定位指令G00等确定圆弧形状的始点，然后通过圆弧插值指令G02指定圆弧形状的终点、针对圆弧形状的点的向量的方向和长度以及从圆弧始点到向量的起点之间的距离，由此进行圆弧形状的移动指令。此外，在同样的圆弧形状连续的情况下，向下一个程序块代入向量的指定方向及其长度以及从圆弧始点到向量的起点之间的距离。
由此，如果是具有相同向量的指定方向、向量长度、从圆弧始点到向量的起点之间的距离的连续的圆弧形状，则只通过指定圆弧始点就能够指定形状，与现有方法相比，能够削减程序的存储器。另外，通常，向量的起点是连接始点和终点的直线上的中间点，在该情况下，能够省略从圆弧始点到向量的起点之间的距离。图3表示通过图2B所示的圆弧插值指令的记载例子描绘的工具轨迹的例子。
以下表示在本发明中根据通过圆弧插值指令指定的加工程序的指令而生成圆弧形状的步骤。在将通过加工程序的指令指定的圆弧形状的始点坐标设为(Xs，Ys，Zs)，将终点坐标设为(Xe，Ye，Ze)，将从圆弧始点坐标到向量的起点之间的距离设为Mm的情况下，首先使用以下的公式(1)求出向量的起点的坐标(Xvs，Yvs，Zvs)。此外，在公式(1)中，Q表示圆弧形状的始点和终点之间的距离。
接着，根据向量的起点坐标(Xvs，Yvs，Zvs)和向量的方向(I，J，K)以及向量的长度L，使用以下的公式(2)，求出圆弧上的点(Xve，Yve，Zve)。
最后，根据圆弧形状的始点坐标(Xs，Ys，Zs)、终点坐标(Xe，Ye，Ze)、圆弧上的点的坐标(Xve，Yve，Zve)求出通过3点的圆弧形状。
另外，在本发明中，在加工图1B所示那样的球面状的曲面的情况下，将连接始点和终点的线段的长度设为底面的圆形状的直径，由此能够通过与上述的圆弧形状指定方法相同的方法指定加工形状。但是，在该情况下，向量的方向相对于底圆设为法线方向。
为了实现这样的指定方法，能够通过图4A所示的曲面形状指令来指定半球面状的曲面形状。在此，Xxn是X轴方向的终点坐标，Yyn是Y轴方向的终点坐标，Zzn是Z轴方向的终点坐标，Iin、Jjn、Kkn是从连接始点和终点的直线上的点的向量的方向，Lln是向量的长度，Mmn是从圆弧始点到向量的起点之间的距离。
如图4A、B所示，在曲面形状指令G02.7中，能够指定的参数具有与上述的指定圆弧形状的圆弧插值指令的参数相同的含义，通过该曲面形状指令指定的半球形状的加工区域为将连接始点和终点的线段设为直径的圆的范围内，另外，向量(lin，Jjn，Kkn)为该圆的法线向量。
导入了本发明的数值控制装置如果根据由加工程序指定的曲面形状指令计算出半球形状的加工区域，则自动地生成指定的球面上的工具轨迹。数值控制装置如图5所示，既可以生成朝向一个方向的连续的工具轨迹，另外也可以在圆周方向上在等高线上进行加工。此外，各工具轨迹的间隔以工具半径方向的偏移量为基准即可。
以下表示根据由加工程序指定的曲面形状指令生成半曲面的工具轨迹的步骤的一个例子。首先，根据由曲面形状指令指定的圆弧形状的信息，使用公式(1)、公式(2)计算球面上的点的坐标(Xve，Yve，Zve)。
接着，包含连接圆弧始点、终点的直线，求出与向量的方向垂直的平面。
进而，求出存在于该平面上、以连接始点和终点的直线的中点为中心、以直线的长度为直径的圆。
另外，求出上述平面上的连接圆弧始点、终点的直线的垂直二等分线，将其与上述圆之间的交点设为点P，为了求出通过圆弧始点、终点、点(Xve，Yve，Zve)以及点P的4个点的球的方程式，将4个点代入到以下的公式(3)，求出系数A、B、C。
x2+y2+z2+Ax+By+Cz+D＝0 ……(3)
根据公式(3)，可知球面形状的中心坐标、半径以及加工区域的高度，因此能够根据现有技术求出工具轨迹。
作为本实施方式的另一个应用，能够通过与上述的圆弧形状指定方法相同的方法容易地指定半圆柱形状。
为了实现半圆柱形状的指定，能够根据图6A所示的曲面形状指令来指定半圆柱形状的曲面形状。在此，Xxn是X轴方向的终点坐标，Yyn是Y轴方向的终点坐标，Zzn是Z轴方向的终点坐标，Jin、Jjn、Kkn是从连接始点和终点的直线上的点的向量的方向，Lln是向量的长度，Mmn是从圆弧始点到向量的起点之间的距离，Hhn是以向量的起点为中心对向量的垂直方向的线段的长度。
如图6A所示，在曲面形状指令G02.8中，能够指定的参数除了与上述的指定圆弧形状的圆弧插值指令的参数相同的向量指定以外，还能够指定以向量的起点为中心指定对向量的垂直方向的线段的长度的参数Hhn，通过该曲面形状指令指定的半圆柱状的加工区域为连接始点和终点的线段、以与该线段并行的长度Hhn的直线为中心线的长方形的底面形状的范围。另外，向量(lin，Jjn，Kk1)为成为半圆柱形状的底面的四角形的法线向量。
本实施方式的数值控制装置如果根据由加工程序指定的曲面形状指令计算出半圆柱形状的加工区域，则自动地生成所指定的半圆柱上的工具轨迹。数值控制装置如图7所示，既能够生成朝向一个方向的连续的工具轨迹，也能够根据其他工具轨迹进行加工。此外，各工具轨迹的间隔以工具半径方向的偏移量为基准即可。
以下表示根据由加工程序指定的曲面形状指令生成半圆柱面的工具轨迹的步骤的一个例子。首先，求出在与指定的法线向量垂直的平面上、并且与连接始点和终点的直线垂直、并且通过圆弧形状的始点和终点的2条直线A、B。
接着，根据指定的圆弧形状的信息，通过上述的计算方法，求出圆弧形状。对于与成为该中心的圆弧形状相邻的圆弧形状，在上述直线A、B上求出从圆弧的始点、终点偏移了在加工中使用的工具半径偏移量后的点，将其设为新的圆弧形状的始点、终点。与上述的圆弧形状的计算方法同样，能够求出圆弧形状。
通过到其成为长度Hh的范围为止重复进行偏移，由此能够计算出成为工具轨迹的圆弧形状群。
图8是导入了上述本发明的圆弧形状的指定方法的一个实施方式的数值控制装置的主要部分框图。数值控制装置100具备程序分析部110、指令参数判定部120、圆弧形状生成部130、曲面形状生成部140、工具轨迹生成部150以及分配处理执行部160。
程序分析部110从存储器(未图示)读出加工程序200并进行分析，输出指令数据。
指令参数判定部120判定在程序分析部110输出的指令数据中是否包含圆弧插值指令或曲面插值指令，在包含圆弧插值指令的情况下，分析该圆弧插值指令的参数形式，判定是否是向量指定型的圆弧插值指令。另外，根据判定结果，针对圆弧形状生成部130、曲面形状生成部140指示使得生成形状。
圆弧形状生成部130接受来自指令参数判定部120的指令，根据由圆弧插值指令指定的参数进行圆弧形状生成处理，生成圆弧形状。
另外，曲面形状生成部140接受来自指令参数判定部120的指令，根据由曲面插值指令指定的参数进行曲面形状生成处理，生成曲面形状。此外，曲面形状生成部140在生成前面形状时，向圆弧形状生成部130指示使得生成形成曲面形状的一部分的圆弧形状。
工具轨迹生成部150根据由圆弧形状生成部130、曲面形状生成部140生成的形状，生成工具的移动轨迹。
然后，分配处理执行部160进行向每个分配周期的移动量分配工具轨迹生成部150所生成的工具轨迹的插值处理，控制各伺服电动机。
图9是本实施方式的在数值控制装置100上执行的处理的概要流程图。此外，在本流程图中，省略了半圆柱形状生成的处理。
[步骤SA01]依次读出加工程序，分析指令。在分析后的指令是圆弧插值指令(或曲面插值指令)的情况下，前进到步骤SA02，在不是的情况下，转移到其他指令的处理。
[步骤SA02]判定在步骤SA01分析出的圆弧插值指令的参数，判定是否是指定始点、终点、半径等的现有型的参数指定。在是现有型的参数指定的情况下，前进到步骤SA03，在不是的情况下，前进到步骤SA06。
[步骤SA03]计算通过现有型的参数指定而指定的圆弧形状。
[步骤SA04]根据在步骤SA03或步骤SA09计算出的圆弧形状，计算工具轨迹。
[步骤SA05]根据在步骤SA04计算出的工具轨迹控制机床，进行圆弧形状的加工动作。
[步骤SA06]判定在步骤SA01中分析出的指令是否是曲面形状指令。在是曲面形状指令的情况下，前进到步骤SA10，在不是的情况下，前进到步骤SA07。
[步骤SA07]根据圆弧插值指令的参数，计算向量起点的坐标(Xvs，Yvs，Zvs)。
[步骤SA08]根据圆弧插值指令的参数、在步骤SA07求出的向量起点的坐标，计算向量前端相接的圆弧上的点的坐标。
[步骤SA09]根据始点、终点以及在步骤SA08求出的圆弧上的点的坐标值，计算圆弧形状。
[步骤SA10]根据球面形状指令的参数，计算球面上的点(Xve，Yve，Zve)。
[步骤SA11]计算与通过球面形状指令的参数指定的向量的方向垂直的平面。
[步骤SA12]根据球面形状指令的参数，求出底圆。
[步骤SA13]求出与连接始点和终点的直线正交的直线以及底圆的交点P。
[步骤SA14]求出通过圆弧始点、终点、球面上的点(Xve，Yve，Zve)、点P的4个点的球的方程式。
[步骤SA15]根据在步骤SA14求出的曲面圆弧形状，计算工具轨迹，根据计算出的工具轨迹，进行曲面形状的加工。

Claims (3)

1.一种数值控制装置，用于根据所生成的工具轨迹来控制机床从而进行圆弧形状的加工动作，所述数值控制装置能够通过包含在加工程序中的圆弧插值指令来指定圆弧形状的移动轨迹，其特征在于，
该数值控制装置具备：
程序分析部，其分析上述加工程序，取得指令数据；
指令参数判定部，其判定在包含在上述指令数据中的上述圆弧插值指令的参数中是否包含向量，该向量是从连接圆弧形状的始点和终点的直线上的任意点向圆弧形状上的点的向量；
圆弧形状生成部，其在通过上述指令参数判定部判定为在上述圆弧插值指令的参数中包含向量的情况下，根据上述加工程序、通过上述圆弧插值指令的参数指定的始点、终点以及向量，生成圆弧形状；以及
工具轨迹生成部，其根据上述圆弧形状生成所述工具轨迹。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
上述指令参数判定部判定上述圆弧插值指令是否是曲面形状的加工指令，
上述数值控制装置具备：球面形状生成部，其在通过上述指令参数判定部判定为上述圆弧插值指令是曲面形状的加工指令的情况下，生成包含由上述圆弧形状生成部生成的圆弧形状的球面形状，
上述工具轨迹生成部根据上述球面形状生成工具轨迹。
3.根据权利要求2所述的数值控制装置，其特征在于，
上述球面形状是包含上述圆弧形状的半球面形状或半圆柱形状。
CN201510696578.XA 2014-10-23 2015-10-23 数值控制装置 Expired - Fee Related CN105549540B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014216553A JP6068414B2 (ja) 2014-10-23 2014-10-23 曲率の小さな円弧・曲面の形状を指定可能な数値制御装置
JP2014-216553 2014-10-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105549540A CN105549540A (zh) 2016-05-04
CN105549540B true CN105549540B (zh) 2019-03-01

Family

ID=55698669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510696578.XA Expired - Fee Related CN105549540B (zh) 2014-10-23 2015-10-23 数值控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10429814B2 (zh)
JP (1) JP6068414B2 (zh)
CN (1) CN105549540B (zh)
DE (1) DE102015013582B4 (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104391481B (zh) * 2014-10-29 2018-01-23 北京配天技术有限公司 机器加工运动轨迹空间检测方法、装置及数控机床
CN109891461B (zh) * 2016-10-25 2023-02-03 三菱电机株式会社 地图数据生成装置、终端装置及地图数据生成方法
EP3502930A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-26 Dassault Systèmes Method for computing an unfolded part of a modeled bended part of a 3d object
CN110456731B (zh) * 2019-08-13 2022-06-14 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种数控切削几何刀轨特征提取方法
CN113791581B (zh) * 2021-08-03 2023-08-08 天津中德应用技术大学 一种基于等弦分割采样的球形灌木球面插补算法
CN113741339B (zh) * 2021-09-13 2023-06-09 浙江大学高端装备研究院 一种基于数控插补映射的曲面参数域自适应划分方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007293522A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN101907876A (zh) * 2010-05-28 2010-12-08 沈阳高精数控技术有限公司 适用于数控装置的指令点整形压缩插补方法
CN102608951A (zh) * 2011-01-25 2012-07-25 沈阳机床(集团)设计研究院有限公司上海分公司 五轴联动刀轴矢量平面插补算法
CN102608956A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 浙江工业大学 一种基于de Boor算法的NURBS曲线自适应插补控制方法
CN103279066A (zh) * 2013-03-25 2013-09-04 昆山天大精益数控科技发展有限公司 用于数控机床的基于精度误差控制的轨迹段转接处理算法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3423656A (en) * 1963-12-06 1969-01-21 Inductosyn Corp Spline interpolator with interpolating potentiometers
JPS5750010A (en) * 1980-09-08 1982-03-24 Fanuc Ltd Numeric control system
JPS5862706A (ja) 1981-10-09 1983-04-14 Fanuc Ltd 数値制御方式
JP2575308B2 (ja) * 1987-05-19 1997-01-22 三菱電機株式会社 ロボット駆動方法
JPH03196311A (ja) * 1989-12-26 1991-08-27 Okuma Mach Works Ltd ３次元円弧補間機能を有する数値制御装置
JPH05224721A (ja) * 1992-02-12 1993-09-03 Nec Software Ltd ３次元曲面形状加工方法
JPH10161728A (ja) 1996-11-29 1998-06-19 Toyota Motor Corp 移動軌跡算出方法および移動速度算出方法
US6462738B1 (en) 1999-04-26 2002-10-08 Spatial Technology, Inc. Curved surface reconstruction
JP2007213238A (ja) * 2006-02-08 2007-08-23 Fanuc Ltd 数値制御方法
JP2008287471A (ja) 2007-05-17 2008-11-27 Fanuc Ltd ５軸加工機の数値制御方法
CN102959483B (zh) * 2011-06-14 2014-08-06 三菱电机株式会社 数控装置
JP5326015B2 (ja) * 2012-02-20 2013-10-30 ファナック株式会社 加工曲線作成機能を有する数値制御装置
JP6410826B2 (ja) * 2014-08-12 2018-10-24 三菱電機株式会社 数値制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007293522A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Fanuc Ltd 数値制御装置
CN101907876A (zh) * 2010-05-28 2010-12-08 沈阳高精数控技术有限公司 适用于数控装置的指令点整形压缩插补方法
CN102608951A (zh) * 2011-01-25 2012-07-25 沈阳机床(集团)设计研究院有限公司上海分公司 五轴联动刀轴矢量平面插补算法
CN102608956A (zh) * 2012-03-05 2012-07-25 浙江工业大学 一种基于de Boor算法的NURBS曲线自适应插补控制方法
CN103279066A (zh) * 2013-03-25 2013-09-04 昆山天大精益数控科技发展有限公司 用于数控机床的基于精度误差控制的轨迹段转接处理算法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105549540A (zh) 2016-05-04
DE102015013582B4 (de) 2018-08-09
US20160187866A1 (en) 2016-06-30
US20190196437A1 (en) 2019-06-27
US10429814B2 (en) 2019-10-01
JP2016085533A (ja) 2016-05-19
JP6068414B2 (ja) 2017-01-25
DE102015013582A1 (de) 2016-04-28
US10684604B2 (en) 2020-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105549540B (zh) 数值控制装置
CN108369407B (zh) 刀具路径修正装置及刀具路径修正方法
Lin Real-time surface interpolator for 3-D parametric surface machining on 3-axis machine tools
JP5326015B2 (ja) 加工曲線作成機能を有する数値制御装置
CN109909815B (zh) 光学复杂曲面元件的磁流变抛光补偿加工方法、系统及介质
JP5653972B2 (ja) コーナ複数曲線挿入部を有する数値制御装置
EP3626385A1 (en) Layering condition control device
CN106180931B (zh) 线切割放电加工机用数值控制装置
CN102809944B (zh) 具有修正加工程序的移动路径的功能的数值控制装置
EP0770941B1 (en) Method and device for interpolating free-form surface
US20150205283A1 (en) Method for Generating Trajectory for Numerical Control Process
CN110874082B (zh) 工件拐角的切割路径确定方法、设备和存储介质
JP2016103206A (ja) 形状誤差を保証する工具経路の曲線化方法および曲線化装置
CN107710084A (zh) 一种加工路径规划方法、加工路径规划装置及数控机床
US7444202B2 (en) Method for smoothing polylines in NC programs
JP6321583B2 (ja) 速度変化に対応した３次元干渉チェックを行う数値制御装置
WO2015013800A1 (en) Device, system and methods for automatic development and optimization of positioning paths for multi-axis numerically controlled machining
JPWO2012056554A1 (ja) 工具経路の生成方法および生成装置
JPH04230503A (ja) 数値制御機械における工具軌道輪郭を求める方法
JP2007164509A (ja) 数値制御装置
JPH061404B2 (ja) 複合曲面加工方法
US20150227131A1 (en) Numerical controller having command path compression function
KR101743795B1 (ko) 위치제어 시스템에서 곡선보간 방법
US10401835B2 (en) Numerical controller performing table-format-data-based operation
KR880002420B1 (ko) 수치 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190301

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee