CN116710862A - 数值控制装置 - Google Patents

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CN116710862A CN202280009772.4A CN202280009772A CN116710862A CN 116710862 A CN116710862 A CN 116710862A CN 202280009772 A CN202280009772 A CN 202280009772A CN 116710862 A CN116710862 A CN 116710862A
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村川和彦
持田武志
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Abstract

数值控制装置根据加工程序来控制工具与工件的相对速度。在该加工程序的当前程序块与下一程序块之间存在拐角部时，预读下一程序块，计算当前程序块的终点处的拐角部允许速度。调整工具与工件的相对速度的加速部的插值前加速度、定速部的插值前速度以及减速部的插值前加速度中的至少一个，以使工具与工件的相对速度维持预先设定的允许速度并且通过拐角部。

Description

数值控制装置
技术领域
本发明涉及控制机床的数值控制装置。
背景技术
以往，为了缩短机床的加工时间而使用程序块重叠这样的方式。例如，在专利文献1中公开了如下内容：在当前程序块的插值结束后，在减速速度变为零之前开始下一个程序块的指令，由此，在从当前程序块向下一个程序块转移时，在程序块的连接处不将速度减速至零而进行加工。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2-40701号公报
发明内容
发明要解决的课题
程序块重叠处理在当前程序块中将工具减速到足够的速度(称为允许速度)，开始下一个程序块。若使用程序块重叠处理，则与在当前程序块的终点使速度为零来开始下一个程序块的情况相比，加工时间变短，能够将施加于工件、工具的冲击抑制在允许范围内。虽然工具速度的减速按插值周期进行，但减速到允许速度的时间点与工具到达终点的时间点未必一致，产生作为余数的剩余移动量。在程序块重叠处理中，对剩余移动量R加上重叠量S，不产生与允许速度的速度差而开始下一个程序块。此时，比程序块的终点靠前剩余移动量R而开始下一个程序块，因此，不通过作为当前程序块与下一个程序块的连接处的拐角，而通过拐角的内侧。在程序块重叠处理中，即使是相同角度的拐角，剩余移动量R也会根据当前程序块与下一个程序块的合成方式而变化，并不恒定。
在数值控制装置的领域中，期望维持具有拐角部的加工的加工品质并且缩短加工时间的技术。
用于解决课题的手段
作为本公开的一方式的数值控制装置，根据加工程序来控制工具与工件的相对速度，解析加工程序中包含的作为移动指令的第一程序块和作为下一个移动指令的第二程序块，当在第一程序块与第二程序块之间存在拐角部时，计算通过拐角部时的拐角部允许速度，计算第一程序块的起点与终点的距离即程序块指令移动量，基于第一程序块的起点处的插值前速度、拐角部允许速度、和第一程序块的程序块指令移动量，对将第一程序块的起点处的插值前速度加速到加工程序的指令速度的加速部、维持加工程序的指令速度的定速部、和从加工程序的指令速度减速到与第二程序块的拐角部允许速度的减速部中的移动量进行计算，所述数值控制装置具有：加工程序解析部，其根据加速部、定速部、减速部的移动量、和程序块指令移动量求出第一程序块的剩余移动量，对加速部的插值前加速度、定速部的指令速度、和减速部的插值前加速度中的至少一个进行校正，调整加速部的移动量、定速部的移动量、和减速部的移动量，使加速部的移动量、定速部的移动量、和减速部的移动量之和接近所述程序块指令移动量。
作为本公开的一方式的计算机能够读取的存储介质，存储有计算机能够读取的命令，所述命令由一个或多个处理器执行，由此解析加工程序中包含的第一程序块和作为下一个移动指令的第二程序块，当在第一程序块与第二程序块之间存在拐角部时，计算通过拐角部时的拐角部允许速度，计算第一程序块的起点与终点的距离即程序块指令移动量，基于第一程序块的起点处的插值前速度、拐角部允许速度、第一程序块的程序块指令移动量，对将第一程序块的起点处的插值前速度加速到加工程序的指令速度的加速部、维持加工程序的指令速度的定速部、和从加工程序的指令速度减速到与第二程序块的拐角部允许速度的减速部中的移动量进行计算，根据加速部、定速部、减速部的移动量、和程序块指令移动量求出第一程序块的剩余移动量，对加速部的插值前加速度、定速部的指令速度、和减速部的插值前加速度中的至少一个进行校正，调整加速部的移动量、定速部的移动量、和减速部的移动量，使加速部的移动量、定速部的移动量、和减速部的移动量之和接近所述程序块指令移动量。
发明效果
根据本发明的一方式，能够维持具有拐角部的加工的加工品质并且缩短加工时间。
附图说明
图1是数值控制装置的硬件结构图。
图2是数值控制装置的框图。
图3是加工程序的一例。
图4是表示现有的程序块重叠处理中的插值前速度的变化的图。
图5是表示现有的程序块重叠处理中的工具的移动路径的图。
图6是表示第一公开中的插值前速度的变化的图。
图7是表示在第一公开中校正量超过阈值的情况下的校正前速度的变化的图。
图8是表示第二公开中的插值前速度的变化的图。
图9是表示第三公开中的插值前速度的变化的图。
图10是表示组合了第二公开和第三公开的情况下的插值前速度的变化的图。
具体实施方式
[第一公开]
图1是数值控制装置100的概略图。
数值控制装置100按照加工程序来控制安装于机床的工具与工件的相对速度。此外，在本公开中，为了简化说明，假设工件固定，仅考虑工具的速度。
图1的数值控制装置100与机床200连接。在图1中，数值控制装置100和机床200是分开的，但也可以是一体的。
在机床200的工作台安装有工件。在机床200的主轴安装有工具50。工具50沿X轴、Y轴、Z轴这三个轴方向移动。在此，对仅沿X轴、Y轴移动的例子进行说明，但也可以将本公开应用于3轴以上的多轴的机床。
以下，对数值控制装置100进行说明。图1中的数值控制装置100具有的CPU111是整体控制数值控制装置100的处理器。CPU111经由总线122读出储存在ROM112中的系统程序，按照该系统程序控制数值控制装置100的整体。在RAM113中临时存储临时的计算数据、显示数据、用户经由输入部71输入的各种数据等。
显示部70是附属于数值控制装置100的监视器等，显示预设支援画面、预设步骤书等。
输入部71是与显示部70一体的、或者与显示部70分体的键盘、触摸面板等。用户操作输入部71，进行向显示于显示部70的画面的输入等。
非易失性存储器114例如是通过电池(未图示)进行备份等，即使数值控制装置100的电源断开也保持存储状态的存储器。在非易失性存储器114中存储经由接口(未图示)从外部设备读入的程序、经由输入部71输入的程序、从数值控制装置100的各部、机床200等取得的各种数据(例如从机床200取得的设定参数等)。存储在非易失性存储器114中的程序、各种数据也可以在执行时/利用时在RAM113中展开。另外，在ROM112中预先写入有各种系统程序。
控制机床200的各轴的控制器40将来自CPU111的轴的移动指令转换为脉冲信号并输出到驱动器41。驱动器41将脉冲信号转换为电流来驱动伺服马达。
工具50通过伺服马达的动力移动。另外，也可以使工作台移动而使工具50与工件相对移动。在本公开中，为了简化说明，表示工作台固定，仅使工具50移动的例子。
图2是数值控制装置100的框图。
数值控制装置100具有：加工程序存储部11、加工程序解析部12、临时保管解析完成的加工程序的程序块缓冲器13、校正加工程序中记载的当前程序块的指令速度F的指令速度校正部14、基于插值前加减速A进行插值前速度的加减速处理的插值前加减速处理部15、校正插值前加减速A的加速度校正部16、将计算出的插值前速度转换为X轴、Y轴、Z轴等伺服马达的分配脉冲的插值处理部17。
在以下的公开中，对二维的插值前速度的调整方法进行说明，但也能够将本公开应用于三维以上的控制。
加工程序存储部11存储加工程序。图3是加工程序的一例。
数值控制装置100逐行处理加工程序。将其1行称为程序块。图3的加工程序的第一行的程序块是“G91 G01 X20 F1000；”，下一行的程序块是“Y50；”。
在加工程序中有移动指令和基本动作指令。在移动指令中有“G00：快速进给(定位)”、“G01：直线插值(切削进给)”、“G02-G03：圆弧插值”等。在移动指令中记载有移动目的地、移动速度。图3的程序块是移动指令，是在以“F1000”的移动速度在X方向上移动“20”之后，使工具50在Y方向上移动“50”这样的指令。
加工程序解析部12基于加工程序计算工具50的移动方向和插值前速度。拐角部移动允许速度D是指能够在维持加工品质并避免对机械的冲击的状态下在拐角部移动的工具的速度，由工具50的速度、工件的材质、拐角部的角度等决定。拐角部移动允许速度的判定方法是现有的技术，因此，省略说明。
插值前速度是指在插值处理部17中分配给X轴方向、Y轴方向、Z轴方向之前的工具50的速度，是分配给X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的速度的合成速度。
参照图4对现有的插值前速度计算方法进行说明。
加工程序解析部12预读加工程序的程序块，在解析对象的程序块(称为当前程序块)与下一个程序块(称为下一程序块)的连接处存在拐角部的情况下，计算拐角部移动允许速度D。
接着，加工程序解析部12计算加速部、定速部、减速部的插值前速度。
与前程序块的拐角部允许速度Da在前程序块的解析时已经计算出。在加速部中，从拐角部允许速度Da加速至指令速度F。插值前加速度A是考虑了加工品质、安全性的值，预先设定为适当的值。在本公开中，在减速时也以绝对值与所述插值前加速度A相等的插值前加速度进行减速。
将使拐角部允许速度Da加速至指令速度F时的加速部的插值处理的次数设为m。加速部的插值处理的次数m是指令速度F与拐角部允许速度Da之差除以插值前加减速A而得的值(F-Da)/A的整数部。在图4的例子中，加速部的插值处理的次数m为5。
若将加速部中的工具50的插值前速度相加，则求出加速部中的工具50的移动量La。加速部中的工具50的移动量La能够如以下的数学式1那样表现。
[数学式1]
La＝Da+(Da+A×1)+(Da+A×2)+…+(Da+A×m)
＝Da+Da×m+A×(1+2+3+…+m)
(其中，m是(F-Da)/A的整数部)
在减速部中，将指令速度F减速至拐角部允许速度Db。将减速部的插值处理的次数设为n。减速部的插值处理的次数n是指令速度F与拐角部允许速度Db之差除以插值前加减速A而得的值(F-Db)/A的整数部。在图4的例子中，减速部的脉冲的输出次数n为3。
若将减速部中的工具50的插值前速度相加，则求出减速部中的工具50的移动量Lc。减速部中的工具50的移动量Lc能够如以下的数学式2那样表现。
[数学式2]
Lc＝{F-(A×1)}+{F-(A×2)}+…+{F-(A×n)}+Db
＝F×n-A×(1+2+3+…+n)+Db
(其中，n是(F-Db)/A的整数部)
从程序块指令移动量L减去加速部的移动量La以及减速部的移动量Lc而得的值是定速部的移动量Lb的理想值。程序块指令移动量L能够根据加工程序中记载的工具50的起点以及终点的坐标来计算。若移动量Lb的理想值除以指令速度F时，则求出定速部的插值处理的次数t。在图4的例子中，定速部的插值处理的次数t为7。
以下的数学式3表示定速部的插值处理的次数t、指令速度F、定速部的移动量Lb的关系。
[数学式3]
Lb＝F×t
(其中，t是(L-La-Lb)/F的整数部)
在此，在L＝(La+Lb+Lc)成立的情况下，不需要程序块重叠处理。但是，实际上产生剩余移动量R。下述数学式4是表示加速部的移动量La、定速部的移动量Lb、减速部的移动量Lc与剩余移动量R的关系的公式及其变形。
将加速部的移动量La、定速部的移动量Lb、减速部的移动量Lc合计后的移动量比在加工程序中记载的程序块指令移动量L少了剩余移动量R。
[数学式4]
R＝L-(La+Lb+Lc)
L＝La+Lb+Lc+R
在现有的程序块重叠处理中，保留当前程序块的剩余移动量R，开始下一程序块的指令。此时，在下一程序块的最初的插值周期将剩余移动量R与程序块重叠量S相加，以使插值前速度成为拐角部允许速度Db。
图5表示现有的程序块重叠处理中的工具的移动路径的一例。
在当前程序块向箭头a方向移动，在下一程序块向箭头b方向移动的情况下，在当前程序块与下一程序块之间产生拐角部。
在现有的程序块重叠处理中，产生剩余移动量R，因此，通过下一程序块的最初的指令输出剩余移动量R。剩余移动量R的移动方向是箭头a方向，程序块重叠量的移动方向是箭头b方向，因此，在下一程序块的最初的插值周期中，成为将这两个矢量相加而得的箭头c方向。在下一程序块的最初的指令中，以拐角部允许速度Db向箭头c方向移动。在程序块重叠处理中，不通过拐角部而在拐角部的内侧生成指令脉冲。
在图5的例子中，左侧的图的剩余移动量R与右侧的图的剩余移动量R的大小不同。剩余移动量R根据插值前加速度A、前程序块的拐角部允许速度Da、指令速度F等条件而变化，因此，即使在相同角度的拐角部也产生偏差。即使在相同角度的拐角部，数值控制装置100所指令的路径也变化。
[本公开的说明]
在本公开中，对在现有的程序块重叠处理中计算出的加速部的插值前加速度、定速部的插值前速度以及减速部的插值前加速度进行校正，使剩余移动量R为零。由此，数值控制装置输出工具维持拐角部允许速度Db并且通过拐角部的指令。
[第一公开]
指令速度校正部14校正定速部的插值前速度。校正量r是剩余移动量R除以定速部的插值处理的次数t而得的商。以下的数学式5是计算校正量r和校正后指令速度F’的公式。
[数学式5]
F′＝F+r
通过将定速部的指令速度F校正为校正后指令速度F’，校正后的定速部的移动量Lb’成为Lb’＝La+R。由此，定速部的移动量Lb’变长了与剩余移动量R相同的距离，因此，剩余移动量R成为零。
若将定速部的插值前速度校正为校正后指令速度F’，则如图6所示，校正后的移动量Lb’成为对校正前的定速部的移动量Lb加上剩余移动量R而得的值。因此，程序块指令移动量L、加速部的移动量La、定速部的移动量Lb’、减速部的移动量Lc满足下述的数学式6，剩余移动量R为零。
[数学式6]
Lb′＝Lb+R
L＝La+Lb′+Lc
对校正量r设定阈值。阈值是为了保证加工品质、安全性而设置的。当上述的校正后指令速度F’(称为第一校正后指令速度F’)的校正量r超过阈值时，加工面可能变粗，或者工具可能破损。加工程序解析部12在校正量r超过阈值的情况下，追加一次定速部的插值处理的次数t。此时，以定速部的移动量成为Lb’的方式，将定速部的移动量Lb’除以脉冲的输出次数(t+1)，计算定速部的插值前速度。将这样计算出的速度称为第二校正后指令速度F”。第二校正后指令速度F”比当前程序块的指令速度F慢，因此，不会产生加工品质的劣化、工具破损。下述的数学式7是计算第二校正后指令速度F”的公式。
[数学式7]
Lb′＝Lb+R
F″＝Lb′/(t+1)
图7表示以第二校正后指令速度F”进行了校正时的插值前速度的变化。
定速部的输出次数从7次增加到8次。第二校正后指令速度F”比指令速度F慢，但定速部的输出次数被追加一次，因此，定速部的移动量为Lb’。因此，满足数学式6，剩余移动量R为零。
[第二公开]
在第二公开中，加速度校正部16将插值前加速度A校正为插值前加速度A’。参照图8对计算插值前加速度A’的公式进行说明。
为了对插值前加速度A进行校正而使剩余移动量R为零，需要将加速部的移动量校正为La’(＝La+R)。在将校正量的阈值设为±B的情况下，校正后的插值前加减速A’的范围为A-B≤A’≤A+B。下述的数学式8是求出以插值前加减速A’进行了加速时的加速部的移动量La’的公式。校正后的移动量La’以及拐角部允许速度Da均已知，插值前加减速A’的范围也已知。因此，向数学式8输入A’的下限值(A-B)和A’的上限值(A+B)，求出m的下限值mb和上限值ma。在通过数学公式1求出的加速部的输出次数m满足ma≤m≤mb的条件的情况下，采用通过数学公式1计算出的脉冲的输出次数m。将该m代入数学公式8来求出校正后的插值前加减速A’。
此外，在m不满足ma≤m≤mb的条件的情况下，将mb和ma中的接近m的值的一方代入数学公式8来求出校正后的插值前加速度A’。这样，决定剩余移动量R为零的校正后的插值前加速度A’。
[数学式8]
La′＝Da+Da×m+A′×(1+2+3+…+m)
[第三公开]
在第三公开中，加速度校正部16将减速部的插值前加速度A校正为插值前加速度A”。参照图9对计算插值前加速度A”的公式进行说明。
为了对减速部中的插值前加速度A进行校正而使剩余移动量R为零，需要将减速部的移动量校正为Lc’(＝Lc+R)。在将校正量的阈值设为±B的情况下，校正后的插值前加减速A”的范围是A-B≤A”≤A+B的条件。下述的数学式9是求出以插值前加减速A”进行了减速时的减速部的移动量Lc’的公式。校正后的移动量Lc’以及拐角部允许速度Db是已知的，插值前加减速A”的范围也是已知的。因此，向数学式9输入A”的下限值(A-B)和A”的上限值(A+B)，求出n的下限值na和上限值nb。在通过数学式2求出的减速部的输出次数n满足na≤n≤nb的条件的情况下，采用通过数学公式2计算出的输出次数n。能够将该n代入数学式9来计算校正后的插值前加减速A”。
此外，在n不满足na≤n≤nb的条件的情况下，能够将nb和na中的接近n的值的一方代入数学式9来求出校正后的插值前加速度A”。这样，决定剩余移动量R为零的校正后的插值前加速度A”。
[数学式9]
Lc′＝F×n-A″×(1+2+3+…+n)+Db
插值处理部17对通过上述第一公开、第二公开、第三公开的方法校正后的插值前速度进行插值处理，将X轴的速度、Y轴的速度、Z轴的速度的分配脉冲量输出到对应的伺服马达。伺服马达根据从插值部输出的分配脉冲量使伺服马达旋转，使工具50移动。此外，在本公开中，记载为仅控制工具50的移动，但实际上也存在载置工件的工作台移动的情况，该情况也是工具与工件的相对移动，由此，包含于本公开。
[实际的运算例]
表示使用了实际的数值的运算例。在该运算例中使用的变量的值如下。
·插值周期：1.0[msec]
·指令速度：30000.0[mm/min]
(1插值周期中的指令速度F＝30000.0/60000＝0.5[mm/msec])
·程序块指令移动量(L)：50.0[mm]
·插值前加减速的加速度：40.0[mm/sec2]
(1插值周期中的加速度(A)：40.0/1000＝0.04[mm/msec2])
·与前程序块的拐角部允许速度：6000.0[mm/min]
(1插值周期中的拐角部允许速度Da＝6000.0/60000＝0.1[mm/msec])
·与下一程序块的拐角部允许速度：9000.0[mm/min]
(1插值周期中的拐角部允许速度Db＝9000.0/60000＝0.15[mm/msec])
[第一公开、第二公开、第三公开中共通的运算]
[插值前速度、移动量、剩余移动量、脉冲的输出次数的计算]
首先，计算加速部、定速部、减速部的插值前速度和插值处理的次数m、t、n、移动量La、Lb、Lc、剩余移动量R。
若将上述的值代入数学式1，则能够计算加速部中的插值处理的次数m和加速部的移动量La。
m为(0.5-0.1)/0.04＝10.0的整数部，即m＝10。
La＝0.1+0.1×10+0.04×(1+2+3+…+10)＝3.3[mm]
若将上述的值代入数学式2，则能够计算减速部中的插值处理的次数n和减速部的移动量Lc。
n为(0.5-0.15)/0.04＝8.75的整数部，即n＝8。
Lc＝0.5×8-0.04×(1+2+3+…+8)+0.15＝2.71[mm]
根据数学式3，能够计算定速部中的插值处理的次数t和定速部的移动量Lb。
t为(50.0-3.3-2.71)/0.5＝87.98的整数部，即t＝87。
Lb＝0.5×87＝43.5[mm]
若如上述那样计算加速部的移动量La、定速部的移动量Lb、减速部的移动量Lc，则能够根据数学式4计算剩余移动量R。
R＝50-(3.3+43.5+2.71)＝0.49[mm]
[第一公开的运算]
在第一公开中，对定速部的指令速度进行校正。校正量r是剩余移动量R除以定速部的脉冲的输出次数t而得的值。若对定速部的指令速度F加上校正量r，则能够计算校正后指令速度F’。根据数学式5，能够计算这些校正量r及校正后指令速度F’。
r＝0.49/87＝0.005632183...
F’＝0.5+0.005632183＝0.505632183[mm/msec]
如下式那样，当将F’转换为分速时，成为加工程序中的实际的指令速度。
F’×60000＝30337.93103[mm/min]
但是，校正量r具有阈值。在将校正量r的阈值设为±100.0[min/msec]的情况下，上述校正量r为0.005632[mm/msec]×60000≈336[min/msec]，超过阈值。该情况下，追加一次定速部的插值处理。数学式7是计算追加一次插值处理时的校正后指令速度F”的公式。
Lb’＝43.5+0.49＝44.39
F”＝44.39/(87+1)＝0.499886363[mm/msec2]
在第一公开中，通过使定速部的指令速度增加校正量r，定速部的移动量Lb增加与剩余移动量R相同的距离，因此，剩余移动量R成为零。在校正量r超过阈值的情况下，追加一次插值处理来计算新的校正量r。
[第二公开的运算]
在第二公开中，对加速部的移动量La进行校正而使剩余移动量R为零。将加速度的校正量的阈值设为±10.0[mm/sec2]。若将该阈值转换为插值周期的单位则如下。
±10.0/1000＝±0.01[mm/msec2]
通过上述的阈值，校正后的加速度A’的上限和下限如以下那样决定。
A-0.01≤A’≤A+0.01
若将A＝0.04[mm/msec2]代入上述不等式，则A’的范围为0.03≤A’≤0.05。
若将与前程序块的拐角部允许速度Da和校正后的移动量La’(＝La+R)代入数学式8，则如下。
La’＝3.3+0.49＝0.1+0.1×m+A’×(1+2+3+…+m)
在上式中，若将下限值0.03代入A’，则m＝13，另一方面，若将上限值0.05代入A’，则m＝8。由此，8≤m≤10，加速部的插值处理的次数m＝10满足上述条件。因此，若将m＝10代入数学式8则如下。
La’＝3.3+0.49＝0.1+0.1×10+A’×(1+2+3+…+10)
根据上述公式求出A’＝0.04890909[mm/msec2]，若将该值设为秒速，则校正后的加速度为48.90909091[mm/sec2]。在该运算中m不满足条件时，选择m的上限值和下限值中的最接近加速部的脉冲的输出次数m的值来计算加速度A’。
[第三公开的运算]
在第三公开中，对减速部的移动量Lc进行校正而使剩余移动量R为零。将加速度的校正量的阈值设为±10.0[mm/sec2]。若将该阈值转换为插值周期的单位则如下。
±10.0/1000＝±0.01[mm/msec2]
校正后的加速度A”的上限和下限如下决定。
A-0.01≤A”≤A+0.01
若将A＝0.04[mm/msec2]代入上面的不等式，则A”的范围为0.03≤A”≤0.05。
若将与下一程序块的拐角部允许速度Db和校正后的移动量Lc’(＝Lc+R)代入数学式9，则如下。
Lc’＝2.71+0.49＝0.5×n-A”×(1+2+3+…+n)+0.15
在上式中，若将下限值0.03代入A”，则n＝9，另一方面，若将上限值0.05代入A”，则n＝13。由此，成为9≤n≤13，使用接近减速部的插值处理的次数＝8的n＝9。因此，若将n＝9代入数学式9则如下。
Lc’＝2.71+0.49＝0.5×9-A”×(1+2+3+…+9)+0.15
根据上述公式求出A”＝0.032222222[mm/msec2]，若将该值设为秒速，则校正后的加速度成为32.222222[mm/sec2]。
如上所述，数值控制装置100在当前程序块与下一程序块之间存在拐角部的情况下，根据当前程序块和下一程序块的加工程序和当前程序块的起点处的速度(在本公开中为拐角部允许速度Da)计算拐角部允许速度Db。
数值控制装置100计算加速部的脉冲的输出次数、定速部的脉冲的输出次数、减速部的脉冲的输出次数，以使在当前程序块的终点成为拐角部允许速度Db。并且，求出加速部的移动量La、定速部的移动量Lb、减速部的移动量Lc，并求出剩余移动量R。
本公开的数值控制装置100对加速部或减速部的插值前加速度A、定速部的指令速度F进行校正，使剩余移动量R为零。在上述的第一公开中，对定速部的指令速度F进行校正，在第二公开中，对加速部的插值前加速度A进行校正，在第三公开中，对减速部的插值前加速度A进行校正，但不仅使用1个校正方法，也可以组合这些校正方法。
另外，在第一公开中对加速部的插值前加速度进行了校正，在第二公开中对定速部的插值前速度进行了校正，在第三公开中对减速部的插值前加速度进行了校正，但也可以如图10所示，组合第二公开和第三公开，将加速部的插值前加速度校正为A’，将减速部的插值前加速度校正为A”。通过校正，校正后的加速部的移动量La’和校正后的减速部的移动量Lc’满足La’+Lc’＝La+Lc+R。由此，L＝La’+Lb+Lc’的条件成立，剩余移动量R成为零。
此外，目前为止公开了使剩余移动量R为零的例子，但剩余移动量R向零以外的值的调整也包含于本公开。也可以使加速部的移动量La、定速部的移动量Lb、减速部的移动量Lc之和接近程序块指令移动量L，以便使剩余移动量R尽可能小。
在本公开中，如图2所示，将由加工程序解析部12解析后的加工程序储存在程序块缓冲器13中，由指令速度校正部14校正储存在程序块缓冲器13中的解析结果，但是指令速度校正部14也可以考虑速度倍率而配置在插值前加减速处理部15的后级、插值处理部17的内部、插值处理部17的后级。另外，加速度校正部16也同样地可以配置在插值前加减速处理部15的后级、插值处理部17的内部、插值处理部17的后级。
另外，在本公开中，插值前加减速A是常数，以恒定的速度直线地加速(或者减速)，但插值前加减速A也可以不一定是常数。指数函数的加速部(或减速部)、钟形的加速部(或减速部)也能够应用本公开的技术。
本公开的数值控制装置100在当前程序块与下一程序块之间产生拐角部的情况下，能够生成通过拐角部的指令，因此，能够通过与加工程序相同的指令来控制机床。在实际的加工中，因惯性或过冲而产生误差，但通过生成必须通过拐角部的指令，能够进行具有相同的误差的均匀品质的加工。另外，在现有的程序块重叠处理中，由于指令产生偏差，因此存在调整机械时能够取得的数据不稳定这样的问题。本公开的数值控制装置输出相同路径的指令，因此，用于机械的调整的数据稳定。
附图标记说明
100 数值控制装置
11 加工程序存储部
12 加工程序解析部
13 程序块缓冲器
14 指令速度校正部
15 插值前加减速处理部
16 加速度校正部
17 插值处理部
111CPU
112ROM
113RAM
114非易失性存储器。

Claims (8)

1.一种根据加工程序来控制工具与工件的相对速度的数值控制装置，其特征在于，
解析所述加工程序中包含的作为移动指令的第一程序块和作为下一个移动指令的第二程序块，
当在所述第一程序块与第二程序块之间存在拐角部时，计算通过所述拐角部时的拐角部允许速度，
计算所述第一程序块的起点与终点的距离即程序块指令移动量，
基于所述第一程序块的起点处的插值前速度、所述拐角部允许速度、和所述第一程序块的程序块指令移动量，对将所述第一程序块的起点处的所述插值前速度加速到所述加工程序的指令速度的加速部、维持所述加工程序的指令速度的定速部、和从所述加工程序的指令速度减速到与所述第二程序块的拐角部允许速度的减速部中的移动量进行计算，
所述数值控制装置具有：加工程序解析部，其根据所述加速部、所述定速部、所述减速部的移动量、和所述程序块指令移动量求出所述第一程序块的剩余移动量，
对所述加速部的插值前加速度、所述定速部的指令速度、和所述减速部的插值前加速度中的至少一个进行校正，调整所述加速部的移动量、所述定速部的移动量、和所述减速部的移动量，使所述加速部的移动量、所述定速部的移动量、和所述减速部的移动量之和接近所述程序块指令移动量。
2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置还具有：插值前速度校正部，其校正所述定速部的指令速度，
在所述定速部的指令速度的校正量超过预先设定的阈值的情况下，所述插值前速度校正部增加所述定速部的插值处理的次数来调整所述定速部的指令速度的校正量。
3.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置还具有：插值前加速度校正部，其校正所述加速部的插值前加速度，
在所述加速部的插值前加速度的校正量超过预先设定的阈值的情况下，所述插值前加速度校正部增减所述加速部的插值处理的次数来调整所述插值前加速度。
4.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述数值控制装置还具有：插值前加速度校正部，其校正所述减速部的插值前加速度，
在所述减速部的插值前加速度的校正量超过预先设定的阈值的情况下，所述插值前加速度校正部增减所述加速部的插值处理的次数来调整所述插值前加速度。
5.一种存储有计算机能够读取的命令的存储介质，其特征在于，
所述命令由一个或多个处理器执行，由此
解析加工程序中包含的作为移动指令的第一程序块和作为下一个移动指令的第二程序块，
当在所述第一程序块与第二程序块之间存在拐角部时，计算通过所述拐角部时的拐角部允许速度，
计算所述第一程序块的起点与终点的距离即程序块指令移动量，
基于所述第一程序块的起点处的插值前速度、所述拐角部允许速度、和所述第一程序块的程序块指令移动量，对将所述第一程序块的起点处的插值前速度加速到所述加工程序的指令速度的加速部、维持所述加工程序的指令速度的定速部、和从所述加工程序的指令速度减速到与所述第二程序块的拐角部允许速度的减速部中的移动量进行计算，
根据所述加速部、所述定速部、所述减速部的移动量、和所述程序块指令移动量求出所述第一程序块的剩余移动量，
对所述加速部的插值前加速度、所述定速部的指令速度、和所述减速部的插值前加速度中的至少一个进行校正，调整所述加速部的移动量、所述定速部的移动量、和所述减速部的移动量，使所述加速部的移动量、所述定速部的移动量、和所述减速部的移动量之和接近所述程序块指令移动量。
6.根据权利要求5所述的存储介质，其特征在于，
所述存储介质存储有计算机能够读取的命令，所述命令在所述定速部的指令速度的校正量超过阈值的情况下，增加所述定速部的脉冲的插值处理的次数来调整所述定速部的指令速度的校正量。
7.根据权利要求5所述的存储介质，其特征在于，
所述存储介质存储有计算机能够读取的命令，所述命令在所述加速部的插值前加速度的校正量超过阈值的情况下，增减所述加速部的插值处理的次数来校正所述插值前加速度。
8.根据权利要求5所述的存储介质，其特征在于，
所述存储介质存储有计算机能够读取的命令，所述命令在所述减速部的插值前加速度的校正量超过阈值的情况下，增减所述减速部的插值处理的次数来校正所述插值前加速度。
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