JP2001117617A - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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Abstract
で近似すると、加工面の品位が低下するという問題点が
あったが、本発明では、微小な線分で近似された指令を
元にしつつ、加工面の品位を高めることができる数値制
御装置を提供する。 【解決手段】 分割点群生成手段2が加工プログラム1
の指令Mを元に分割点群Dを生成し、平滑点群生成手段
3が分割点群Dから平滑点群Sを生成し、復元ベクトル
群生成手段4が前記分割点群Dと前記平滑点群Sから復
元ベクトル群SDを生成し、復元点生成手段5が前記復
元ベクトル群SDから復元点群Rを生成し、補間手段6
が復元点群Rを元に補間した形状で加工を行う数値制御
装置である。
Description
工を行う工作機械の数値制御装置に係り、特に曲線形状
や曲面形状を微小線分で近似した加工プログラムを用い
て金型などの加工を行なう場合に、既存の加工プログラ
ムに手を加えることなく加工面品位の向上を可能にする
数値制御装置に関する。
由曲面から成る金型などを加工する場合には、図2に示
すように自由曲線の加工形状を微小線分で近似し、工具
をピックフィードさせて加工面上を往復加工する加工プ
ログラムを使用することが多い。数値制御装置は、この
近似された加工プログラムに従って工作機械を制御す
る。
来の数値制御装置では、曲面を微小線分で折れ線近似し
た加工プログラムに基づいて形状加工をすると、近似し
た線分間の折れが加工面に現れて、加工面の品位が低下
するという問題点があった。また、隣接するピック間の
指令点のずれにともなって、加工面が畳目のようになっ
てしまい、加工面の品位を低下させてしまうという問題
点があった。
線分長をより短くして、近似誤差をより小さくすること
により、このような加工面の品位の低下を防止すること
も考えられる。しかし、この場合には、従来使用してい
た加工プログラムを作り直す必要があるうえ、指令点の
数が増大し、加工プログラムが長大になって、加工プロ
グラムの作成に時間がかかり、また、加工プログラムを
格納しておく記憶装置もより大きなものが必要となると
いう問題点があった。
値制御装置において加工プログラムを受けとり、解釈す
るときに時間がかかり、補間点を求めるのに間に合わな
くなるという問題点があった。
で、指令点の数を増やすことなく、加工面品位を向上で
きる数値制御装置を提供することを目的とする。
決するための請求項1記載の発明は、加工形状を微小線
分で近似した指令点群から成る加工プログラムを元に、
補間をして形状加工を行う数値制御装置において、前記
加工プログラムの微小線分を、特定の長さの線分に分割
し、元の指令点を含む分割点群を生成する分割点群生成
手段と、前記分割点群の各々の分割点を順次選択し、各
選択した分割点を中心として、当該中心とした分割点
と、中心とした分割点の両側に位置するn個ずつの分割
点とを合わせた2n+1個の分割点の位置ベクトルの平
均を平均位置ベクトルとして求め、当該平均位置ベクト
ルの終点を、前記中心とした分割点に対応する平滑点と
して、順次生成する平滑点群生成手段と、各々の平滑点
を始点とし、当該平滑点に対応する分割点を終点とし
た、各平滑点に対応する復元ベクトルを順次生成する復
元ベクトル群生成手段と、各々の復元ベクトルを順次選
択し、当該選択した復元ベクトルを中心として、当該中
心とした復元ベクトルと、中心とした復元ベクトルの両
側に位置するm本ずつの復元ベクトルとを合わせた2m
+1本の復元ベクトルの平均を平均復元ベクトルとして
求め、当該平均復元ベクトルの始点を前記中心にした復
元ベクトルの始点に一致するように平行移動し、平行移
動後の平均復元ベクトルの終点を復元点として順次生成
する復元点群生成手段と、を含み、加工プログラムに示
された指令点群の指令形状を整形して復元点を生成し、
当該生成した復元点に基づいて補間をして、形状加工を
行うことを特徴としている。
御装置は、図1に示すように、加工プログラム1を読み
込んで、分割点群Dを生成する分割点群生成手段2と、
分割点群Dから平滑点群Sを生成する平滑点群生成手段
3と、分割点群Dと、平滑点群Sとから復元ベクトル群
SDを生成する復元ベクトル群生成手段4と、復元ベク
トル群SDから復元点Rを生成する復元点生成手段5
と、復元点Rを補間して、加工形状を生成する補間手段
6とから構成されている。
をCPU等が処理するプログラムとして実現したときの
当該CPUの処理について、図8のフローチャートに沿
って、具体的に説明する。
において、図3に示すとおり曲線加工形状Mを短い線分
で近似した指令点データ群Iから成る加工プログラムの
指令を元に線分を更に短く、かつそれぞれが同等な特定
の長さの線分となるように分割し、元の指令点も含めた
分割点群Dを得る。なお、以降では近似した短い線分と
して、直線分を例として説明するが、他の円弧線分など
による近似の場合も同様である。
において、分割点群Dの特定の分割点Diを中心とし、
加工方向に対して連続する分割点Diの両側n個ずつの
分割点Di-n,Di-n+1,・・,Di-1,Di+1,・・,D
i+nとを合わせた2n+1個の分割点を対象として、こ
れらの位置ベクトルの平均を演算して、平均位置ベクト
ルViを求める。
明する。尚、ここでは、中心とする分割点Diとその両
側2個ずつの分割点の名称を加工方向の順に、Di-2,
Di-1,Di,Di+1,Di+2とし、その位置ベクトルをそ
れぞれVDi-2,VDi-1,VDi,VDi+1,VDi+2と
する。ステップS2では、まず、VDi-2,VDi-1,V
Di,VDi+1,VDi+2のベクトル平均である、平均位
置ベクトルVi=(VDi-2+VDi-1+VDi+VDi+1
+VDi+2)/5を求め、その終点として、平滑点Siを
求める。
i+1)して選択し、この分割点Di+1を中心として、
両側2個ずつの分割点Di-1,Di,Di+1,Di+2,Di+
3を元に、同様の処理により、平滑点Si+1を求める。以
下、同様の処理により、各分割点に対応する平滑点を順
次求める。
まる形状は、所望の加工曲面の曲率中心側にずれている
ので、これを所望の加工曲面に近付ける必要がある。以
下に、その処理について説明する。
プS3において、特定の平滑点Siを始点とし、Siに対
応する分割点Diを終点とするベクトルを復元ベクトル
SDiとする。以下、同様に各々の平滑点から対応する
分割点へと向かうベクトル群SDを、図5に示すように
順次生成する。
おいて、特定の復元ベクトルSDiを中心とし、加工方
向に対して連続する復元ベクトルSDiとその両側m本
ずつの復元ベクトルSDi-m,SDi-m+1,・・,SDi-
1,SDi+1,・・,SDi+mとを合わせた2m+1本を
処理の対象として、平滑点群Sを所望の加工曲面に近付
ける。ここではm=2を例として図6を用いて説明す
る。
本ずつの復元ベクトルSDi-2,SDi-1,SDi+1,S
Di+2のベクトル平均である平均復元ベクトルWi=(S
Di-2+SDi-1+SDi+SDi+1+SDi+2)/5を求
め、求めた平均復元ベクトルWiの始点を平滑点Siに平
行移動して合わせ、平均復元ベクトルWiの終点として
復元点Riを求める。
ための元にする復元ベクトルを、加工方向に1つシフト
(i→i+1)して選択し、次の復元ベクトルSDi+1
を中心とした両側2本ずつの復元ベクトルSDi-1,S
Di,SDi+1,SDi+2,SDi+3を元にして、平滑点S
i+1に対する復元点Ri+1を求める。以下同様にして、順
次復元点Riを求めるための元となる復元ベクトルの対
象をシフトさせながら、図7に示す復元点群Rを生成す
る。
復元点Riの隣接する間隔が元の指令点Iiの間隔より短
くなっており、且つ形状が加工プログラムの指令形状に
比して、より滑らかで所望の加工形状Mに近いものとな
る。この復元点Riを新たな指令点として補間を行い、
補間によって得られた形状に沿って工具を移動させ、形
状加工を行なう。
よれば、加工形状を微小線分で近似して作成した加工プ
ログラムをそのまま使いつつ、数値制御装置の内部で加
工プログラムで指令される形状を整形して所望の加工形
状に近付けて、加工面品位を向上できる。
れば、近似によって作成された指令形状を、数値制御装
置の内部で所望の加工形状に近付けることができ、生成
した新たな復元点をもとに補間をすることで、加工プロ
グラムを新たに作成せずに、なめらかな加工面を得るこ
とができる。
成ブロック図である。
ムの指令点データ群と、指令形状を示す説明図である。
令線分をさらに分割した様子を示す説明図である。
明図である。
復元ベクトル群を求めた様子を示す説明図である。
説明図である。
を示す説明図である。
理を表すフローチャート図である。
点群生成手段、4 復元ベクトル群生成手段、5 復元
点生成手段、6 補間手段。
Claims (1)
- 【請求項1】 加工形状を微小線分で近似した指令点群
から成る加工プログラムを元に、補間をして形状加工を
行う数値制御装置において、 前記加工プログラムの微小線分を、特定の長さの線分に
分割し、元の指令点を含む分割点群を生成する分割点群
生成手段と、 前記分割点群の各々の分割点を順次選択し、各選択した
分割点を中心として、当該中心とした分割点と、中心と
した分割点の両側に位置するn個ずつの分割点とを合わ
せた2n+1個の分割点の位置ベクトルの平均を平均位
置ベクトルとして求め、当該平均位置ベクトルの終点
を、前記中心とした分割点に対応する平滑点として、順
次生成する平滑点群生成手段と、 各々の平滑点を始点とし、当該平滑点に対応する分割点
を終点とした、各平滑点に対応する復元ベクトルを順次
生成する復元ベクトル群生成手段と、 各々の復元ベクトルを順次選択し、当該選択した復元ベ
クトルを中心として、当該中心とした復元ベクトルと、
中心とした復元ベクトルの両側に位置するm本ずつの復
元ベクトルとを合わせた2m+1本の復元ベクトルの平
均を平均復元ベクトルとして求め、当該平均復元ベクト
ルの始点を前記中心にした復元ベクトルの始点に一致す
るように平行移動し、平行移動後の平均復元ベクトルの
終点を復元点として順次生成する復元点群生成手段と、 を含み、当該生成した復元点に基づいて補間をして、形
状加工を行うことを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30099899A JP2001117617A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 数値制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30099899A JP2001117617A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 数値制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001117617A true JP2001117617A (ja) | 2001-04-27 |
Family
ID=17891607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30099899A Pending JP2001117617A (ja) | 1999-10-22 | 1999-10-22 | 数値制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001117617A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014167684A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
CN106292540A (zh) * | 2015-05-29 | 2017-01-04 | 富泰华工业(深圳)有限公司 | 路径转换系统及其控制方法 |
WO2018042704A1 (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 三菱電機株式会社 | 指令値生成装置 |
US10788805B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-09-29 | Fanuc Corporation | Numerical controller having tool path interpolation |
WO2023058243A1 (ja) * | 2021-10-08 | 2023-04-13 | ファナック株式会社 | 制御装置及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
-
1999
- 1999-10-22 JP JP30099899A patent/JP2001117617A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014167684A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
CN106292540A (zh) * | 2015-05-29 | 2017-01-04 | 富泰华工业(深圳)有限公司 | 路径转换系统及其控制方法 |
CN106292540B (zh) * | 2015-05-29 | 2018-11-02 | 深圳市裕展精密科技有限公司 | 路径转换系统及其控制方法 |
WO2018042704A1 (ja) * | 2016-09-02 | 2018-03-08 | 三菱電機株式会社 | 指令値生成装置 |
CN109643102A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-04-16 | 三菱电机株式会社 | 指令值生成装置 |
CN109643102B (zh) * | 2016-09-02 | 2021-10-01 | 三菱电机株式会社 | 指令值生成装置 |
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