JP2008090734A - Numerical control apparatus - Google Patents

Numerical control apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2008090734A
JP2008090734A JP2006273161A JP2006273161A JP2008090734A JP 2008090734 A JP2008090734 A JP 2008090734A JP 2006273161 A JP2006273161 A JP 2006273161A JP 2006273161 A JP2006273161 A JP 2006273161A JP 2008090734 A JP2008090734 A JP 2008090734A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
point
tool
vector
singular point
singular
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.)
Granted
Application number
JP2006273161A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4708299B2 (en
Inventor
Tomonori Sato
智典 佐藤
Kotaro Nagaoka
弘太朗 長岡
Toshiro Ono
俊郎 小野
Daisuke Fujino
大助 藤野
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2006273161A priority Critical patent/JP4708299B2/en
Publication of JP2008090734A publication Critical patent/JP2008090734A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4708299B2 publication Critical patent/JP4708299B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a numerical control apparatus capable of smoothly and stably operating a tool even at a singular point and before and after the singular point, suppressing the occurrence of unnecessary degradation in motion accuracy, maintaining high working accuracy, and performing stable working without causing tool damage or excess tool wear. <P>SOLUTION: The numerical control apparatus for controlling a driving shaft of a machine so that a cutting point where the bottom of the tool contacts with a workpiece is moved along a moving route commanded by a working program while changing tool attitude against the workpiece interpolates the center point of a tool tip or a machine position in a section including the singular point when a working surface passes the singular point vertical to the tool and driven. Further, working surface normal vectors on the start point and end point of the section including the singular point, a tool axis direction vector, or both of them are corrected so as to be approached to relative positional relation between working surface normal vectors of a section including no singular point and the tool axis direction vector. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は数値制御装置(以下、NCという。)に関し、特に、加工物に対する工具の姿勢を変更しながら工具のエッジで加工する場合の3次元工具径補正機能を有する工作機械の数値制御装置に関する。   The present invention relates to a numerical control device (hereinafter referred to as NC), and more particularly to a numerical control device for a machine tool having a three-dimensional tool radius correction function when machining at the edge of a tool while changing the posture of the tool with respect to a workpiece. .

数値制御工作機械において、ワークに対する工具の姿勢(工具軸の方向)を変えながら加工を行う場合がある。典型的な例は、5軸加工機による同時5軸加工である。このような工具の姿勢を変えながら行う加工には、主に工具の側面で加工する場合と、主に工具の底面で加工する場合がある。   In a numerically controlled machine tool, machining may be performed while changing the posture of the tool with respect to the workpiece (direction of the tool axis). A typical example is simultaneous 5-axis machining with a 5-axis machine. The machining performed while changing the posture of the tool may be performed mainly on the side surface of the tool or mainly on the bottom surface of the tool.

工具の姿勢を変えながら工具の底面のエッジで加工を行う場合に、現場にて使用する工具の径を正確に測った値に基づいて、加工プログラムに指令した移動経路をNCで補正できれば、その都度、加工プログラムを作り直さなくて済むので効率がよい。このような、底面加工に対応した従来の3次元工具径補正方法として、加工プログラムに指令された工具の進行方向(モーションベクトル)と工具軸方向ベクトルから、工具径の補正方向を算出し、これに工具半径を乗じて、補正量として求めるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   When machining at the edge of the bottom surface of the tool while changing the posture of the tool, if the movement path commanded to the machining program can be corrected by the NC based on the value obtained by accurately measuring the diameter of the tool used at the site, Efficient because there is no need to recreate the machining program each time. As a conventional three-dimensional tool radius correction method corresponding to bottom machining, the tool radius correction direction is calculated from the tool advance direction (motion vector) and the tool axis direction vector commanded to the machining program. Multiplying the tool radius by the tool radius has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開平07−036514号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-036514

以下、従来の3次元工具径補正方法における問題点を、例を用いて説明する。図1のように、工具としてスクエアエンドミルを用い、工具101の底面のエッジにより加工を行う例を考える。図1(a)または(c)のように、加工面100に対して工具101が傾いている場合には、加工面100に対して工具101が接する1点(以下、切削点Peという。)は一意に決まる。しかし、同図(b)のように加工面100に対して工具101が垂直になった状態では、工具101の1点ではなく工具101の底面全体が接するため、切削点Peが一意に定まらない。同図(b)のように加工面100に対して工具軸方向ベクトルWが垂直に向いた状態を3次元工具径補正における特異点(または特異姿勢)と呼ぶ。   Hereinafter, problems in the conventional three-dimensional tool diameter correcting method will be described using examples. Consider an example in which a square end mill is used as a tool as shown in FIG. As shown in FIG. 1A or 1C, when the tool 101 is inclined with respect to the machining surface 100, one point where the tool 101 contacts the machining surface 100 (hereinafter referred to as a cutting point Pe). Is uniquely determined. However, in the state where the tool 101 is perpendicular to the machining surface 100 as shown in FIG. 4B, the entire bottom surface of the tool 101 is in contact with the tool 101 instead of one point, and therefore the cutting point Pe is not uniquely determined. . A state in which the tool axis direction vector W is perpendicular to the machining surface 100 as shown in FIG. 5B is called a singular point (or singular posture) in the three-dimensional tool radius correction.

移動中にこのような特異点を通過すると、前述した従来の方法では、特異点通過の前後で、工具101から見た切削点Peの位置が急激に変化してしまい、機械や加工に悪影響を及ぼす。例えば、図2に示すように、始点(b1)から終点(b10)まで、加工面100に対する工具101の姿勢を連続的に変えながら、切削点Peが加工プログラムに指令された指令経路102に沿って一定の速度で移動する場合を考える。始点から終点に至るまで、(b1),(b2),(b3),・・・,(b10)の順に移動するが、(b5)と(b6)の間のある点Sにおいて、工具軸方向ベクトルWが加工面100に垂直となる(すなわち特異点を通過する)。(b1)から(b5)までの間は工具101が加工面100に対して前傾しながら進んでいる状態であり、切削点Peは工具101の進行方向前方の角(図でいえば工具101の右下の角)となる。   If such a singular point is passed during the movement, the position of the cutting point Pe viewed from the tool 101 will change abruptly before and after passing the singular point in the above-described conventional method, which adversely affects the machine and processing. Effect. For example, as shown in FIG. 2, the cutting point Pe follows a command path 102 instructed by the machining program while continuously changing the posture of the tool 101 with respect to the machining surface 100 from the start point (b1) to the end point (b10). And moving at a constant speed. It moves in the order of (b1), (b2), (b3),..., (B10) from the start point to the end point, but at a certain point S between (b5) and (b6), the tool axis direction The vector W becomes perpendicular to the machining surface 100 (that is, passes through a singular point). The period from (b1) to (b5) is a state in which the tool 101 advances while tilting forward with respect to the machining surface 100, and the cutting point Pe is a forward angle of the tool 101 in the traveling direction (the tool 101 in the figure). At the lower right corner).

一方、(b6)から(b10)までの間は、工具101は加工面100に対して後傾しながら進んでいる状態であり、切削点Peは工具101の進行方向後方の角(図で言えば工具の左下の角)となる。特異点を通過する前後((b5)と(b6))で、工具101から見た切削点Peの位置が、進行方向前方の角から、進行方向後方の角に急峻に変化する。これに伴い切削点Peから工具先端中心点Pcまでのベクトルである工具径補正ベクトルΔPcomp(図中の白抜きの矢印)も特異点通過前後でほぼ逆の向きに不連続的に変化する。つまり、特異点前後で、急峻におよそ工具直径分だけ工具101が移動することになる。このように急激に工具101を動かすためには、機械が急激に動く必要があり、それによりモータの過負荷、機械の振動、サーボの追従誤差の増大が生じ、制御装置や機械の故障やアラーム停止による生産性の低下、運動誤差増大による加工精度の悪化といった問題を招くことになる。また、加工面100に対して工具101が急峻に動くことで、急激な切削抵抗の変化が生じ、チッピング等の工具損傷や過度な工具磨耗を招く問題点があった。   On the other hand, during the period from (b6) to (b10), the tool 101 is in a state of moving backward with respect to the machining surface 100, and the cutting point Pe is a rear angle in the traveling direction of the tool 101 (which can be said in the drawing). The lower left corner of the tool). Before and after passing through the singular point ((b5) and (b6)), the position of the cutting point Pe viewed from the tool 101 changes steeply from the front corner in the traveling direction to the rear corner in the traveling direction. Along with this, a tool radius correction vector ΔPcomp (a white arrow in the figure), which is a vector from the cutting point Pe to the tool tip center point Pc, also changes discontinuously in a substantially opposite direction before and after passing through the singular point. That is, the tool 101 moves steeply about the tool diameter before and after the singular point. In order to move the tool 101 abruptly in this way, the machine needs to move suddenly, which causes an overload of the motor, vibration of the machine, and an increase in servo following error, and failure of the control device or machine or an alarm. This causes problems such as a decrease in productivity due to the stop and a deterioration in machining accuracy due to an increase in motion error. In addition, the sharp movement of the tool 101 with respect to the processing surface 100 causes a sudden change in cutting resistance, which causes a problem of tool damage such as chipping and excessive tool wear.

図1および図2に示した上述した例では、工具101が、底部のエッジが角形形状のスクエアエンドミルの例を挙げたが、図3に示すように、ラジアスエンドミルのようなエッジに丸みがある工具101においても、工具底面に一部でも平坦部があれば(すなわち工具底面全体が半球状のボールエンドミルでなければ)、加工面100に対して工具軸方向ベクトルが垂直となった状態(特異点)の前後で工具底面の平坦部の直径分だけ急激に工具101が動くことになるので、同様の問題が生じる。   In the above-described example shown in FIGS. 1 and 2, the tool 101 is an example of a square end mill whose bottom edge is a square shape. However, as shown in FIG. 3, the edge is round like a radius end mill. In the tool 101 as well, if there is even a flat part on the bottom surface of the tool (that is, if the entire tool bottom surface is not a hemispherical ball end mill), the tool axis direction vector is perpendicular to the machining surface 100 (singular Since the tool 101 moves abruptly by the diameter of the flat portion on the bottom surface of the tool before and after the point), the same problem occurs.

この発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、特異点およびその前後においても、滑らかに安定して動作し、運動精度の不要な悪化が生じず、高い加工精度を維持でき、また、工具損傷や過度な工具磨耗を招かずに安定した加工が可能な数値制御装置を得ることを目的としている。   The present invention was made to solve such problems, and operates smoothly and stably at the singular point and before and after the singular point, without causing unnecessary deterioration in motion accuracy, and can maintain high processing accuracy. Another object of the present invention is to obtain a numerical control device that can perform stable machining without causing tool damage or excessive tool wear.

この発明は、スクエアエンドミル工具またはラジアスエンドミル工具を用いて、加工物に対する工具姿勢を変えながら、工具底面が加工物に接する切削点が、加工プログラムに指令された移動経路に沿って移動するように、機械の駆動軸を制御する数値制御装置であって、前記加工プログラムに指令された移動データと使用する工具の工具データとに基づいて、前記工具の移動中に前記加工物の加工面に対して工具軸方向が垂直となる特異点があるかを判定する特異点判定部と、前記特異点判定部によって移動中に特異点があると判定された場合には、前記移動データを、特異点を含む移動区間と特異点を含まない移動区間とに分割する移動データ補正部と、前記移動データ補正部によって分割された移動区間のうち、前記特異点を含む移動区間では、移動がある場合には、工具先端中心点の位置を補間して求め、一方、前記特異点を含まない移動区間では、切削点の位置を補間し、加工面法線ベクトルと工具軸方向から工具先端中心点まで工具径補正ベクトルを求めて加算することで、工具先端中心点を求め、求めた前記工具先端中心点から逆運動学関数を用いて機械各軸の位置を求める補間部と、前記補間部によって求められた機械各軸の位置に従って機械の駆動軸を制御する位置制御部とを備えた数値制御装置である。   The present invention uses a square end mill tool or a radius end mill tool so that the cutting point at which the bottom surface of the tool contacts the workpiece moves along the movement path commanded by the machining program while changing the tool posture with respect to the workpiece. A numerical control device for controlling a drive shaft of a machine, based on movement data instructed by the machining program and tool data of a tool to be used, with respect to a machining surface of the workpiece during movement of the tool. A singular point determination unit that determines whether or not there is a singular point whose tool axis direction is vertical, and when the singular point determination unit determines that there is a singular point during movement, the movement data is A movement data correction unit that divides a movement section that includes a movement section that does not include a singular point, and a movement that includes the singular point among movement sections divided by the movement data correction unit. If there is movement, the position of the tool tip center point is interpolated and obtained. On the other hand, in the movement section that does not include the singular point, the cutting point position is interpolated to obtain the machining surface normal vector and the tool axis. An interpolation unit that obtains a tool radius correction vector from the direction to the tool tip center point to obtain a tool tip center point and obtains the position of each machine axis from the obtained tool tip center point using an inverse kinematic function And a position control unit that controls the drive axis of the machine according to the position of each axis of the machine determined by the interpolation unit.

この発明は、スクエアエンドミル工具またはラジアスエンドミル工具を用いて、加工物に対する工具姿勢を変えながら、工具底面が加工物に接する切削点が、加工プログラムに指令された移動経路に沿って移動するように、機械の駆動軸を制御する数値制御装置であって、前記加工プログラムに指令された移動データと使用する工具の工具データとに基づいて、前記工具の移動中に前記加工物の加工面に対して工具軸方向が垂直となる特異点があるかを判定する特異点判定部と、前記特異点判定部によって移動中に特異点があると判定された場合には、前記移動データを、特異点を含む移動区間と特異点を含まない移動区間とに分割する移動データ補正部と、前記移動データ補正部によって分割された移動区間のうち、前記特異点を含む移動区間では、移動がある場合には、工具先端中心点の位置を補間して求め、一方、前記特異点を含まない移動区間では、切削点の位置を補間し、加工面法線ベクトルと工具軸方向から工具先端中心点まで工具径補正ベクトルを求めて加算することで、工具先端中心点を求め、求めた前記工具先端中心点から逆運動学関数を用いて機械各軸の位置を求める補間部と、前記補間部によって求められた機械各軸の位置に従って機械の駆動軸を制御する位置制御部とを備えた数値制御装置であるので、特異点およびその前後においても、滑らかに安定して動作し、運動精度の不要な悪化が生じず、高い加工精度を維持でき、また、工具損傷や過度な工具磨耗を招かずに安定した加工が可能である。   The present invention uses a square end mill tool or a radius end mill tool so that the cutting point at which the bottom surface of the tool contacts the workpiece moves along the movement path commanded by the machining program while changing the tool posture with respect to the workpiece. A numerical control device for controlling a drive shaft of a machine, based on movement data instructed by the machining program and tool data of a tool to be used, with respect to a machining surface of the workpiece during movement of the tool. A singular point determination unit that determines whether or not there is a singular point whose tool axis direction is vertical, and when the singular point determination unit determines that there is a singular point during movement, the movement data is A movement data correction unit that divides a movement section that includes a movement section that does not include a singular point, and a movement that includes the singular point among movement sections divided by the movement data correction unit. If there is movement, the position of the tool tip center point is interpolated and obtained. On the other hand, in the movement section that does not include the singular point, the cutting point position is interpolated to obtain the machining surface normal vector and the tool axis. An interpolation unit that obtains a tool radius correction vector from the direction to the tool tip center point to obtain a tool tip center point and obtains the position of each machine axis from the obtained tool tip center point using an inverse kinematic function And a position control unit that controls the drive axis of the machine according to the position of each axis of the machine determined by the interpolation unit, and operates smoothly and stably at the singular point and before and after the singular point. In addition, unnecessary deterioration of the movement accuracy does not occur, high machining accuracy can be maintained, and stable machining can be performed without causing tool damage or excessive tool wear.

実施の形態1.
[加工面の法線ベクトルを補正]
図4は、この発明の実施の形態1における数値制御装置の構成を示したブロック図である。実施の形態1における数値制御装置は、スクエアエンドミル工具またはラジアスエンドミル工具を用いて、加工物に対する工具姿勢を変えながら、工具底面が加工物に接する切削点が、加工プログラムに指令された移動経路(後述する移動データによって指定される経路)に沿って移動するように、機械の駆動軸を制御する数値制御装置である。なお、この実施の形態においては、5軸加工機による同時5軸加工において、工具の姿勢を変えながら行う加工のときに、主に工具の底面で加工する場合を例に挙げて説明する。図4に示すように、本実施の形態1における数値制御装置は、加工プログラム1と、工具データ3と、特異点判定部4と、移動データ補正部6と、補間部8と、表示部10と、第1から第5軸の制御を行う位置制御部1〜5(符号12〜16)とを有している。なお、図4において、2は加工プログラム1に指令される移動データ、5は特異点判定部4から出力される特異点判定結果、7は移動データ補正部6から出力される補正後の移動データ、9は補間部8から出力される現在位置、11は補間部8から出力される位置指令値である。これらについては以下に詳説する。
Embodiment 1 FIG.
[Correct surface normal vector]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the numerical control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The numerical control apparatus according to the first embodiment uses a square end mill tool or a radius end mill tool to change a tool posture with respect to a workpiece while a cutting point at which the tool bottom surface comes into contact with the workpiece is a movement path commanded to the machining program ( The numerical control device controls the drive shaft of the machine so as to move along a path specified by movement data described later. In this embodiment, in the case of simultaneous 5-axis machining with a 5-axis machine, machining is performed while changing the posture of the tool, and a case where machining is performed mainly on the bottom surface of the tool will be described as an example. As shown in FIG. 4, the numerical control apparatus according to the first embodiment includes a machining program 1, tool data 3, a singular point determination unit 4, a movement data correction unit 6, an interpolation unit 8, and a display unit 10. And position control units 1 to 5 (reference numerals 12 to 16) for controlling the first to fifth axes. In FIG. 4, 2 is movement data instructed to the machining program 1, 5 is a singular point determination result output from the singular point determination unit 4, and 7 is corrected movement data output from the movement data correction unit 6. , 9 are current positions output from the interpolation unit 8, and 11 is a position command value output from the interpolation unit 8. These are described in detail below.

特異点判定部4は、加工プログラム1に指令された移動データ2と使用する工具の工具データ3とから、各ブロックの移動において、移動経路上に特異点があるかどうかを判定し、判定結果を特異点判定結果5として出力する。また移動データ補正部6は、移動データ2、工具データ3および特異点判定結果5から、移動データ2を補正して補正後の移動データ7を出力する。補間部8は補正後の移動データ7と工具データ3に基づき補間を行い、各軸の位置指令値11を出力する。ここで補間部8では補間だけでなく、加減速や機械の軸構成に応じた座標変換も行う。また補間部8では現在位置9を計算し、表示部10に送り、表示させる。この現在位置9の計算のために、補正前の移動データ2を用いてもよい。各軸の位置制御部1〜5(符号12〜16)は、たとえば、位置制御部1〜3(符号12〜14)はワークに対して工具の位置を変更するための直交3軸、位置制御部4〜5(符号15〜16)はワークに対して工具の姿勢を変更するための回転2軸(たとえばA軸とC軸)である。これら5つの位置制御部1〜5(符号12〜16)が、それぞれの位置指令値11に基づいて図示しない駆動系をサーボ制御することにより、図示しない5軸加工機を動かして、ワークに対して工具を運動させ、加工を行う。   The singular point determination unit 4 determines whether there is a singular point on the movement path in the movement of each block from the movement data 2 instructed to the machining program 1 and the tool data 3 of the tool to be used. Is output as the singularity determination result 5. Further, the movement data correction unit 6 corrects the movement data 2 from the movement data 2, the tool data 3, and the singular point determination result 5 and outputs corrected movement data 7. The interpolation unit 8 performs interpolation based on the corrected movement data 7 and the tool data 3, and outputs a position command value 11 for each axis. Here, the interpolation unit 8 performs not only interpolation but also coordinate conversion according to acceleration / deceleration and machine axis configuration. The interpolation unit 8 calculates the current position 9 and sends it to the display unit 10 for display. For the calculation of the current position 9, the movement data 2 before correction may be used. Position control units 1 to 5 (reference numerals 12 to 16) of each axis are, for example, position control sections 1 to 3 (reference numerals 12 to 14), three orthogonal axes for changing the position of the tool with respect to the workpiece, position control. Parts 4 to 5 (reference numerals 15 to 16) are two rotation axes (for example, an A axis and a C axis) for changing the posture of the tool with respect to the workpiece. These five position control units 1 to 5 (reference numerals 12 to 16) servo-control a drive system (not shown) based on the respective position command values 11, thereby moving a 5-axis processing machine (not shown) to the workpiece. Then move the tool and process it.

次に動作について説明する。工具データ3は、図5に示すような、工具タイプ(スクエアエンドミル、ラジアスエンドミル)、工具外径の半径値d、丸コーナの丸み(コーナ半径)r、工具長hからなるデータである。本発明は、3次元工具径補正における特異点の問題を解決するための方法であるが、3次元工具径補正における特異点の問題は、回転工具の底面が平面(これは工具軸方向に垂直に形成されている)となっている工具(スクエアエンドミル、ラジアスエンドミル)で発生するので、これらの工具を移動データ2の補正の対象とし、それ以外の工具(たとえばボールエンドミル)では本発明のような移動データ2の補正は行わない。   Next, the operation will be described. The tool data 3 is data including a tool type (square end mill, radius end mill), a radius value d of the tool outer diameter, a round corner radius (corner radius) r, and a tool length h as shown in FIG. The present invention is a method for solving the problem of the singular point in the three-dimensional tool radius correction. The problem of the singular point in the three-dimensional tool radius correction is that the bottom surface of the rotary tool is flat (this is perpendicular to the tool axis direction). Therefore, these tools are subject to the correction of the movement data 2 and other tools (for example, ball end mills) are as in the present invention. The correction of the moving data 2 is not performed.

加工プログラム1には、各ブロックごとの工具の移動として移動データ2を指令する。移動データ2には、指令工具T、制御モード、工具の指令経路(移動経路)、工具軸方向ベクトル(工具姿勢ベクトル)、指令速度に関する指令が含まれる。ここで、工具軸方向ベクトルの代わりに、工具軸方向ベクトルを定めるための機械の回転軸の角度、または、オイラー角、ロール・ピッチ・ヨー角などを用いてもよい。また、さらに好ましくは、ワーク(工作物)の加工面の法線ベクトルNを指令する。   The machining data 1 is commanded to the machining program 1 as the movement of the tool for each block. The movement data 2 includes a command related to the command tool T, a control mode, a tool command path (movement path), a tool axis direction vector (tool posture vector), and a command speed. Here, instead of the tool axis direction vector, the angle of the rotation axis of the machine for determining the tool axis direction vector, Euler angle, roll pitch pitch yaw angle, or the like may be used. More preferably, a normal vector N of the machining surface of the workpiece (workpiece) is commanded.

ここで制御モードとは、
1)切削点制御モード
2)工具先端中心点制御モード
3)機械位置制御モード
のいずれかである。切削点制御モードは工具の切削点(ワークに工具が接する点)Peの位置および送り速度を移動データ2に従って制御するモードである。このモードでは、加工プログラム1に指令する移動データ2は切削点Peの位置およびその送り速度であり、すなわち加工形状と加工速度そのものを指す。また、工具先端中心点制御モードは、工具先端中心点Pcの位置および送り速度を移動データ2に従って制御するモードである。このモードでは、加工プログラム1に指令する移動データ2は工具先端中心点Pcの位置およびその送り速度であり、工具先端中心点Pcは切削点Peに対して工具の径(d,r)分だけ補正した位置である。さらに、機械位置制御モードは、機械位置Pmの位置、回転軸(ないしは工具の姿勢を制御する制御軸)の位置θおよびその送り速度(回転軸を含めた全軸の合成速度)を移動データ2に従って指令するモードである。このモードでは、加工プログラム1に指令する移動データ2は機械位置Pm、回転軸の位置θ、および送り速度であり、機械位置Pmは工具先端中心点Pcに対して工具長hだけ工具軸方向w方向に補正した位置である。
Here, the control mode is
1) Cutting point control mode 2) Tool tip center point control mode 3) One of the machine position control modes. The cutting point control mode is a mode for controlling the position of the cutting point Pe (the point at which the tool comes into contact with the workpiece) Pe and the feed speed according to the movement data 2. In this mode, the movement data 2 commanded to the machining program 1 is the position of the cutting point Pe and its feed speed, that is, the machining shape and the machining speed itself. The tool tip center point control mode is a mode for controlling the position and feed speed of the tool tip center point Pc according to the movement data 2. In this mode, the movement data 2 commanded to the machining program 1 is the position of the tool tip center point Pc and its feed speed, and the tool tip center point Pc is the tool diameter (d, r) relative to the cutting point Pe. This is the corrected position. Further, in the machine position control mode, the position of the machine position Pm, the position θ of the rotation axis (or the control axis for controlling the posture of the tool) and the feed speed (the combined speed of all axes including the rotation axis) are moved data 2 It is a mode to command according to. In this mode, the movement data 2 commanded to the machining program 1 is the machine position Pm, the rotational axis position θ, and the feed speed. The machine position Pm is in the tool axis direction w by the tool length h with respect to the tool tip center point Pc. The position is corrected in the direction.

切削点制御モードは、本来行いたい加工の形状を直接指令できるので精度よく指令でき、また移動データ2が工具の寸法(工具径、工具長)に依存しないので工具ごとに加工プログラム1を作成する必要がない。しかし、逆に言うと、切削点制御モードでは、NCで工具径、工具長の補正を行うため、工具の軸方向(工具軸方向ベクトルw)が加工面に対して垂直に向いた状態(工具底面が加工面に平行になった状態)、すなわち特異点(または特異姿勢)では、工具径補正量が不連続に変化するため、過負荷や精度悪化を招く。以下、本発明では、加工プログラム1に切削点制御モードが指令されている場合に、移動経路上に特異点があるかどうかを判定し、特異点がある場合には、移動データ2を補正し、ブロック中の特異点近傍の区間では非切削点制御モード(工具先端中心点制御モードまたは機械位置制御モード)で動作させることにより、工具径補正量の急変の抑制を実現する方法について述べる。   In the cutting point control mode, the shape of the machining to be originally performed can be commanded directly, so that it can be commanded with high accuracy, and the movement data 2 does not depend on the tool dimensions (tool diameter, tool length), so a machining program 1 is created for each tool. There is no need. However, conversely, in the cutting point control mode, the NC adjusts the tool diameter and tool length, so that the tool axial direction (tool axis direction vector w) is oriented perpendicular to the machining surface (tool In a state where the bottom surface is parallel to the machining surface, that is, a singular point (or singular posture), the tool radius correction amount changes discontinuously, leading to overload and deterioration of accuracy. Hereinafter, in the present invention, when the cutting point control mode is commanded to the machining program 1, it is determined whether or not there is a singular point on the movement path. If there is a singular point, the movement data 2 is corrected. A method for suppressing a sudden change in the tool radius correction amount by operating in a non-cutting point control mode (tool tip center point control mode or machine position control mode) in the section near the singular point in the block will be described.

切削点制御モードにおいて、加工プログラム1に指令された、始点から終点までの移動が、任意の媒介変数tを用いて、切削点Pe(t)、単位工具軸方向ベクトルw(t)、加工面の単位法線ベクトルN(t)で指令されているとする。この媒介変数tは、始点からの移動時間、または始点からの移動距離、ないしはそれらを始点が0、終点が1となるように正規化した値とする。たとえば、媒介変数tを、始点からの移動距離を始点が0、終点が1となるように始点から終点までの移動距離Lで除して正規化した値であるとする。始点P0、終点P1の間を切削点の位置を直線補間するなら、
Pe(t) = P0 + (P1−P0)t (1.1)
とする。また工具軸方向ベクトルは始点での単位工具軸方向ベクトルw0と終点での単位工具軸方向ベクトルw1の間は、両ベクトルに垂直な軸周りに一定の角速度で回転させる。
In the cutting point control mode, the movement from the start point to the end point instructed by the machining program 1 is performed using an arbitrary parameter t, the cutting point Pe (t), the unit tool axis direction vector w (t), the machining surface. It is assumed that the unit normal vector N (t) The parameter t is a movement time from the start point or a movement distance from the start point, or a value obtained by normalizing them so that the start point is 0 and the end point is 1. For example, it is assumed that the parameter t is normalized by dividing the movement distance from the start point by the movement distance L from the start point to the end point so that the start point is 0 and the end point is 1. If the position of the cutting point is linearly interpolated between the start point P0 and the end point P1,
Pe (t) = P0 + (P1-P0) t (1.1)
And The tool axis direction vector is rotated at a constant angular velocity around an axis perpendicular to both vectors between the unit tool axis direction vector w0 at the start point and the unit tool axis direction vector w1 at the end point.

w(t) = Rot(nw,φw・t)w0 (1.2)
nw=(w0×w1)/|w0×w1| (1.3)
φw=cos−1(w0・w1) (1.4)
w (t) = Rot (nw, φw · t) w0 (1.2)
nw = (w0 × w1) / | w0 × w1 | (1.3)
φw = cos −1 (w0 · w1) (1.4)

ここでnwはw0とw1に垂直な方向の単位ベクトルであり、式(1.3)の右辺の「×」はベクトルの外積を示す。また、φwはw0とw1のなす角度であり、式(1.4)の右辺の「・」はベクトルの内積を示す。式(1.2)のRot(k,φ)はベクトルk周りに角度φだけ回転させるための回転行列である。同様に、加工面の単位法線ベクトルN(t)は始点での単位法線ベクトルN0と終点での単位法線ベクトルN1の間を、両ベクトルに垂直な軸周りに一定の角速度で回転させる。   Here, nw is a unit vector in a direction perpendicular to w0 and w1, and “x” on the right side of the equation (1.3) indicates an outer product of the vectors. Φw is an angle formed by w0 and w1, and “·” on the right side of the equation (1.4) indicates an inner product of the vectors. Rot (k, φ) in equation (1.2) is a rotation matrix for rotating around the vector k by an angle φ. Similarly, the unit normal vector N (t) of the machining surface is rotated between the unit normal vector N0 at the start point and the unit normal vector N1 at the end point at a constant angular velocity around an axis perpendicular to both vectors. .

N(t) = Rot(nn,φn・t)N0 (1.5)
nn=(N0×N1)/|N0×N1| (1.6)
φn=cos−1(N0・N1) (1.7)
N (t) = Rot (nn, φn · t) N0 (1.5)
nn = (N0 × N1) / | N0 × N1 | (1.6)
φn = cos −1 (N0 · N1) (1.7)

図6は本発明の実施の形態1の全体の処理の流れを示すフローチャートである。図において、ステップST100は移動経路上に特異点があるかどうかを判定する処理であり、特異点判定部4にて行う。ステップST100にて特異点があると判定された場合には、ステップST200にて移動データ2の補正を行う。ステップST200は移動データ補正部6にて行う。ステップST300は、移動データ2(または補正後の移動データ7)に基づいて補間を行う処理であり、補間部8にて行う。以下、各ステップの詳細を説明する。   FIG. 6 is a flowchart showing the overall processing flow of the first embodiment of the present invention. In the figure, step ST100 is a process for determining whether or not there is a singular point on the moving route, and is performed by the singular point determination unit 4. If it is determined in step ST100 that there is a singular point, the movement data 2 is corrected in step ST200. Step ST200 is performed by the movement data correction unit 6. Step ST300 is a process of performing interpolation based on the movement data 2 (or the corrected movement data 7), and is performed by the interpolation unit 8. Details of each step will be described below.

ステップST100は、具体的には図7に示すフローチャートに従って処理を行う。図7において、ステップST110では、加工プログラム1に加工面の法線ベクトルNの指令があるかどうかを判断する。もしNの指令があれば、ステップST111に移る。ステップST111では加工面の法線ベクトルNと工具軸方向ベクトルwが平行の場合には特異点であると判断する。Nとwのなす角度が0度である場合、すなわち
|N×w|=0 (1.8)
の場合には特異点であると判断する。一方、ステップST110で法線ベクトルNの指令がない場合には工具の移動方向ベクトル(進行方向の単位ベクトル、移動経路の接線ベクトルに相当)vを用い、移動方向ベクトルvと工具軸方向ベクトルwに垂直なベクトルuを求め、uと移動方向ベクトルvに対して直角なベクトルを法線ベクトルNとして求める。
Specifically, step ST100 performs processing according to the flowchart shown in FIG. In FIG. 7, in step ST110, it is determined whether or not the machining program 1 has a command for the normal vector N of the machining surface. If there is an N command, the process proceeds to step ST111. In step ST111, when the normal vector N of the machining surface and the tool axis direction vector w are parallel, it is determined that the point is a singular point. When the angle formed by N and w is 0 degree, that is, | N × w | = 0 (1.8)
In the case of, it is judged as a singular point. On the other hand, if there is no normal vector N command in step ST110, the moving direction vector v and the tool axis direction vector w are used using the moving direction vector of the tool (corresponding to the unit vector of the moving direction and the tangent vector of the moving path) v. A vector u perpendicular to the vector is obtained, and a vector perpendicular to u and the moving direction vector v is obtained as a normal vector N.

u=v×w/|v×w| (1.9)
N=u×v/|u×v| (1.10)
u = v × w / | v × w | (1.9)
N = u × v / | u × v | (1.10)

ここで移動方向ベクトルvは切削点の移動する方向の単位ベクトルであり、移動経路の接線ベクトルをPe(t)をtで微分して単位ベクトルとすることで求める。たとえば直線補間の場合には式(1.1)より、
v=(P1−P0)/|P1−P0| (1.11)
で表される。あるいは法線ベクトルNを経由せず、vとwが垂直である場合に特異点であると判断する。すなわち、
v・w=0 (1.12)
の場合には特異点であると判断するとしてもよい。
Here, the moving direction vector v is a unit vector in the direction in which the cutting point moves, and the tangent vector of the moving path is obtained by differentiating Pe (t) with t as a unit vector. For example, in the case of linear interpolation, from equation (1.1),
v = (P1-P0) / | P1-P0 | (1.11)
It is represented by Alternatively, when the normal vector N is not passed and v and w are vertical, it is determined as a singular point. That is,
v · w = 0 (1.12)
In this case, it may be determined that it is a singular point.

上記ステップST100の手順は、各ブロックについて、ブロックの始点、終点およびブロックの途中の点について行う。ブロックの途中については以下のように計算を行う。   The procedure of step ST100 is performed for each block with respect to the start point, end point, and halfway point of the block. In the middle of the block, the calculation is performed as follows.

工具軸方向ベクトルw(t)が式(1.2)、加工面の法線ベクトルN(t)が式(1.5)で与えられるとする。ステップST110でN指令ありの場合には、
|N(t)×w(t)|=0 (1.13.1)
を満たすtを解析的または数値的に解くことで特異点に該当するtを求める。ステップST110でN指令なしの場合も、同様に、
N(t)・v(t)=0 (1.13.2)
を解くことで特異点に該当するtを求める。解がない場合にはブロック中には特異点は存在せず、解がある場合には、媒介変数が解t=tsに相当する位置に特異点があると判断する。この位置をS=Pe(ts)とする。
It is assumed that the tool axis direction vector w (t) is given by equation (1.2) and the normal vector N (t) of the machining surface is given by equation (1.5). If there is an N command in step ST110,
| N (t) × w (t) | = 0 (1.13.1)
T corresponding to the singular point is obtained by solving t satisfying the condition analytically or numerically. Similarly, when there is no N command in step ST110,
N (t) · v (t) = 0 (1.13.2)
T corresponding to the singular point is obtained. When there is no solution, there is no singular point in the block, and when there is a solution, it is determined that there is a singular point at a position where the parametric variable corresponds to the solution t = ts. This position is S = Pe (ts).

なお上記のように特異点と判定するのは、工具がスクエアエンドミル(d>0)およびラジアスエンドミル(d−r>0、rはコーナー半径)の場合だけである。   As described above, the singular point is determined only when the tool is a square end mill (d> 0) and a radius end mill (dr> 0, where r is a corner radius).

次に図6において、特異点がある場合の、移動データ2の補正処理(ステップST200)の動作を、図8を用いて説明する。   Next, referring to FIG. 8, the operation of the correction process (step ST200) of the movement data 2 when there is a singular point in FIG. 6 will be described.

ステップST201では加工プログラム1に指令された移動データ2と工具データ3から、工具先端中心点Pcが特異点Sに一致し、かつ、工具軸方向ベクトルが特異点における加工面の法線ベクトルNsに一致する場合の刃先位置から補正点Qa、Qbを計算する。Qaは工具先端中心点がSにあるとして、この位置における工具先端点に対する工具切削点の相対位置関係が、特異点Sに到達する前と同じであると仮定した場合の、工具切削点の位置に相当する。この図においては、Qaは特異点Sから工具進行方向に距離dだけ進んだ点である。具体的には、特異点Sから工具径補正ベクトルΔPcompaだけ減算することで求められる。   In step ST201, the tool tip center point Pc coincides with the singular point S from the movement data 2 and the tool data 3 commanded to the machining program 1, and the tool axis direction vector becomes the normal vector Ns of the machining surface at the singular point. The correction points Qa and Qb are calculated from the blade edge positions when they match. Qa is the position of the tool cutting point when it is assumed that the tool tip center point is at S, and the relative positional relationship of the tool cutting point with respect to the tool tip point at this position is the same as before reaching the singular point S. It corresponds to. In this figure, Qa is a point advanced from the singular point S by a distance d in the tool traveling direction. Specifically, it is obtained by subtracting only the tool radius correction vector ΔPcompa from the singular point S.

Qa=S−ΔPcompa (1.14)   Qa = S−ΔPcompa (1.14)

ここでΔPcompaは特異点Sの直前の点または近似的には始点における工具径補正ベクトルであり、その点の媒介変数をtaとすると、次の式(1.15)から式(1.18)に、N=N(ta)、w=w(ta)、v=v(ta)を代入して、求めることができる。   Here, ΔPcompa is a tool radius correction vector at the point immediately before the singular point S or, approximately, the starting point, and when the parameter at that point is ta, the following equations (1.15) to (1.18) Can be obtained by substituting N = N (ta), w = w (ta), and v = v (ta).

ΔPcomp = d・e (1.15)
e= (N−(N・w)w)/|N−(N・w)w| (1.16)
e= ((N×w)×w)/|(N×w)×w| (1.17)
e= ((v×w)×w)/|(v×w)×w| (1.18)
ΔPcomp = d · e (1.15)
e = (N− (N · w) w) / | N− (N · w) w | (1.16)
e = ((N × w) × w) / | (N × w) × w | (1.17)
e = ((v × w) × w) / | (v × w) × w | (1.18)

ここでeは切削点から工具先端中心点に向かう単位ベクトルであり、上記式(1.16)〜(1.18)のいずれかで計算する。   Here, e is a unit vector from the cutting point toward the tool tip center point, and is calculated by any one of the above formulas (1.16) to (1.18).

同様にQbは工具先端中心点がSにあるとして、この位置における工具先端点に対する工具切削点の相対位置関係が、特異点Sを越えた後と同じであると仮定した場合の、工具切削点の位置に相当する。この図においては、Qbは特異点Sから工具進行方向に距離dだけ戻った点である。具体的には、特異点Sから工具径補正ベクトルΔPcompbだけ減算することで求められる。   Similarly, Qb is the tool cutting point when it is assumed that the tool tip center point is at S and the relative positional relationship of the tool cutting point with respect to the tool tip point at this position is the same as after the singular point S is exceeded. Corresponds to the position of. In this figure, Qb is a point returned from the singular point S by a distance d in the tool traveling direction. Specifically, it is obtained by subtracting only the tool radius correction vector ΔPcompb from the singular point S.

Qb=S−ΔPcompb (1.19)   Qb = S−ΔPcompb (1.19)

ここでΔPcompbは特異点Sの直後の点または近似的には終点における工具径補正ベクトルであり、その点の媒介変数をtbとすると、前述の式(1.15)から式(1.18)に、N=N(tb)、w=w(tb)、v=v(tb)を代入して、求めることができる。   Here, ΔPcompb is a tool radius correction vector at the point immediately after the singular point S or approximately at the end point, and when the parameter of the point is tb, the above-described equations (1.15) to (1.18) are used. Can be obtained by substituting N = N (tb), w = w (tb), and v = v (tb).

次に、ステップST202では加工プログラム1に指令された移動データ2と工具データ3から、前記補正点Qa、Qbにおける、工具軸方向ベクトルwと加工面法線ベクトルNを算出する。まずQaについて算出する。   Next, in step ST202, the tool axis direction vector w and the machining surface normal vector N at the correction points Qa and Qb are calculated from the movement data 2 and the tool data 3 commanded to the machining program 1. First, Qa is calculated.

Qaにおいては、その位置に対応する媒介変数をta=ts+d/Lとすると、加工プログラム1に指令された工具軸方向ベクトルはw(ta)であるが、それを修正して、Qaにおける工具軸方向ベクトルwaはw(ts)=Ns=N(ts)と設定する。すなわち、Qaにおいては特異点における工具軸方向に一致させる。また点Qaにおける加工面の法線ベクトルは、加工プログラム1に指令された値はN(ta)であるが、それを修正して、特異点通過前の位置における加工面法線ベクトルN(ts−δ)(δ>0)と工具軸方向ベクトルw(ts−δ)との相対的な位置関係に近づくように、特異点における加工面法線ベクトルNsを少しだけ回転させたベクトルNaとする。たとえば、最も簡単な例としては、δ=ts、すなわち始点における加工面法線ベクトルN0と工具軸方向ベクトルw0との相対的な位置関係(回転軸の向きも含めた回転角)に近づくように、N0とw0を含む平面内において微小角度だけ回転させる。すなわち、微小角度をΔφとおくと、次式で計算する。   In Qa, if the parameter corresponding to the position is ta = ts + d / L, the tool axis direction vector commanded to the machining program 1 is w (ta). The direction vector wa is set as w (ts) = Ns = N (ts). That is, in Qa, the tool axis direction coincides with the singular point. The normal vector of the machining surface at the point Qa has a value instructed to the machining program 1 N (ta), but this is corrected so that the machining surface normal vector N (ts) at the position before passing through the singular point. −δ) (δ> 0) and the vector Na obtained by slightly rotating the machining surface normal vector Ns at the singular point so as to approach the relative positional relationship between the tool axis direction vector w (ts−δ). . For example, as the simplest example, δ = ts, that is, approach the relative positional relationship (rotation angle including the direction of the rotation axis) between the machining surface normal vector N0 and the tool axis direction vector w0 at the start point. , Rotate by a small angle in a plane including N0 and w0. That is, if the minute angle is set to Δφ, the calculation is performed by the following equation.

Na = Rot(na,Δφ)Ns (1.20)
na=(N0×w0)/|N0×w0| (1.21)
Na = Rot (na, Δφ) Ns (1.20)
na = (N0 × w0) / | N0 × w0 | (1.21)

この微小角度Δφはその角度を予めパラメータで設定しておくか、あるいは始点から特異点までの移動角度に対して所定の割合を乗じて求めるとよい。ΔφはN0とw0のなす角度以下の値とする。   The minute angle Δφ may be obtained by setting the angle in advance as a parameter, or by multiplying the movement angle from the starting point to the singular point by a predetermined ratio. Δφ is a value equal to or smaller than the angle formed by N0 and w0.

同様に、Qbにおいても、工具軸方向ベクトルwbは特異点Sにおける工具軸方向ws=Nsに一致させる。また、加工面の法線ベクトルNbは、特異点通過後の位置における加工面法線ベクトルN(ts+δ)(δ>0)と工具軸方向ベクトルw(ts+δ)との相対的な位置関係に近づくように、特異点における加工面法線ベクトルNsを少しだけ回転させたベクトルNbとする。たとえば、最も簡単な例としては、δ=(1−ts)、すなわち終点における加工面法線ベクトルN1と工具軸方向ベクトルw1との相対的な位置関係に近づくように、N1とw1を含む平面内において微小角度だけ回転させる。すなわち、微小角度をΔφとおくと、次式で計算する。   Similarly, also in Qb, the tool axis direction vector wb is made to coincide with the tool axis direction ws = Ns at the singular point S. Further, the normal vector Nb of the machining surface approaches the relative positional relationship between the machining surface normal vector N (ts + δ) (δ> 0) and the tool axis direction vector w (ts + δ) at the position after passing through the singular point. In this way, the machined surface normal vector Ns at the singular point is a vector Nb that is slightly rotated. For example, as the simplest example, δ = (1−ts), that is, a plane including N1 and w1 so as to approach the relative positional relationship between the machining surface normal vector N1 and the tool axis direction vector w1 at the end point. It is rotated by a small angle inside. That is, if the minute angle is set to Δφ, the calculation is performed by the following equation.

Nb = Rot(nb,Δφ)Ns (1.22)
nb=(N1×w1)/|N1×w1| (1.23)
Nb = Rot (nb, Δφ) Ns (1.22)
nb = (N1 × w1) / | N1 × w1 | (1.23)

この微小角度Δφはその角度を予めパラメータで設定しておくか、あるいは始点から特異点までの移動角度に対して所定の割合を乗じて求めるとよい。ΔφはN1とw1のなす角度以下の値とする。   The minute angle Δφ may be obtained by setting the angle in advance as a parameter, or by multiplying the movement angle from the starting point to the singular point by a predetermined ratio. Δφ is a value equal to or smaller than the angle formed by N1 and w1.

なお、本実施の形態1では切削点指令だけで工具の移動を行うので、工具先端中心点の計算は不要である。   In the first embodiment, since the tool is moved only by the cutting point command, it is not necessary to calculate the tool tip center point.

さらに、ステップST203では、次の順序で移動するような移動データ7に変更する。   Furthermore, in step ST203, it changes to the movement data 7 which moves in the following order.

工具軸方向ベクトル 加工面法線ベクトル 工具先端中心点

始点 w0 N0 −
↓切削点制御モード
補正点Qa Ns Na −
↓移動なし
補正点Qb Ns Nb −
↓切削点制御モード
終点 w1 N1 −

(「−」は設定不要、すなわち補間部において参照しないことを示す)
Tool axis direction vector Machined surface normal vector Tool tip center point

Start point w0 N0 −
↓ Cutting point control mode correction point Qa Ns Na −
↓ No movement correction point Qb Ns Nb −
↓ Cutting point control mode end point w1 N1 −

("-" Indicates that setting is not required, that is, no reference is made in the interpolation unit)

すなわち、始点から、Qa、Qbを経由して終点に至るような移動データ7とし、Qaにおける工具軸方向ベクトルはwa=Ns、加工面法線ベクトルはNa、Qbにおける工具軸方向ベクトルはwb=Ns、加工面法線ベクトルはNbとする。   That is, the movement data 7 is from the start point to the end point via Qa and Qb, the tool axis direction vector at Qa is wa = Ns, the machining surface normal vector is Na, and the tool axis direction vector at Qb is wb = Ns and the processing surface normal vector are Nb.

次に図6において、補間処理(ステップST300)の動作を説明する。   Next, referring to FIG. 6, the operation of the interpolation process (step ST300) will be described.

移動データ7が特異点を通過しない場合には、通常通りの補間を行う。すなわち、まず現在の媒介変数をtc、ブロックの始点から終点までの移動距離をL、指令速度をF、補間周期をdTとすると、次回の補間点における媒介変数tnは
tn = tc + F×dt / L (1.31)
で表される。このtnをそれぞれ式(1.1)、式(1.2)、式(1.5)に代入することで、次回の切削点Pe(tn)、単位工具軸方向ベクトルw(tn)、加工面の法線ベクトルN(tn)が計算できる。これらを用いて、式(1.15)〜式(1.18)に従い工具径補正ベクトルΔPcomp(tn)を求め、切削点Pe(tn)に工具径補正ベクトルΔPcomp(tn)を加算して工具先端中心点Pc(tn)を求める。
When the movement data 7 does not pass the singular point, normal interpolation is performed. That is, when the current parameter is tc, the movement distance from the start point to the end point of the block is L, the command speed is F, and the interpolation cycle is dT, the parameter tn at the next interpolation point is tn = tc + F × dt. / L (1.31)
It is represented by By substituting this tn into the equations (1.1), (1.2), and (1.5) respectively, the next cutting point Pe (tn), the unit tool axis direction vector w (tn), machining A normal vector N (tn) of the surface can be calculated. Using these, the tool radius correction vector ΔPcomp (tn) is obtained according to the equations (1.15) to (1.18), and the tool radius correction vector ΔPcomp (tn) is added to the cutting point Pe (tn). The tip center point Pc (tn) is obtained.

Pc(tn)= Pe(tn)+ΔPcomp(tn) (1.32)   Pc (tn) = Pe (tn) + ΔPcomp (tn) (1.32)

一方、移動データ7が特異点を通過する場合には、ブロックの始点から補正点Qaまでの区間では、補正点Qaを終点と置き換えて同様に補間を行う。すなわち、式(1.1)から式(1.7)において、
P1 → Qa
w1 → Ns
N1 → Na
と置き換え、式(1.31)のLを
|P1−P0| → |Qa−P0|
と置き換えてPe(tn)、w(tn)、N(tn)を補間計算し、これらを用いて同様にPc(tn)を求める。
On the other hand, when the movement data 7 passes through the singular point, the correction point Qa is replaced with the end point and interpolation is performed in the same way in the section from the start point of the block to the correction point Qa. That is, in the formula (1.1) to the formula (1.7),
P1 → Qa
w1 → Ns
N1 → Na
To replace L in the formula (1.31) with | P1-P0 | → Qa-P0 |
Is substituted for Pe (tn), w (tn), and N (tn), and Pc (tn) is similarly obtained using these.

補正点Qaに到達すると、切削点を補正点Qbに切り替えるとともに、加工面法線ベクトルをNbに変更する。さらに、補正点Qbからブロックの終点までの区間では、補正点Qbを始点を置き換えて、同様に補間計算する。すなわち、式(1.1)から式(1.7)において、
P0 → Qb
w0 → Ns
N0 → Nb
と置き換え、式(1.31)のLを
|P1−P0| → |P1−Qb|
と置き換えてPe(tn)、w(tn)、N(tn)を補間計算し、これらを用いて同様にPc(tn)を求める。
When the correction point Qa is reached, the cutting point is switched to the correction point Qb and the machining surface normal vector is changed to Nb. Further, in the section from the correction point Qb to the end point of the block, the correction point Qb is replaced with the start point, and interpolation calculation is performed in the same manner. That is, in the formula (1.1) to the formula (1.7),
P0 → Qb
w0 → Ns
N0 → Nb
To replace L in the expression (1.31) with | P1-P0 | → | P1-Qb |
Is substituted for Pe (tn), w (tn), and N (tn), and Pc (tn) is similarly obtained using these.

さらに、工具先端中心点がPcに一致し、かつ、工具軸方向ベクトルがwに一致するような、機械位置Pm(直交3軸)と回転2軸の角度θを求める。一般に5軸加工機では機械の軸構成や軸間の幾何学的な位置関係に応じて、
w=f(θ) (1.33)
Pc=gθ(Pm) (1.34)
の関係がある(順運動学の関係)。従って、この逆関数(逆運動学の関係)を用いて、
θ(tn)=f−1(w(tn)) (1.35)
Pm(tn)=gθ −1(Pc(tn)) (1.36)
により、機械位置Pm(tn)と回転2軸の角度θ(tn)を求め、合計5軸分の位置指令値11として、各軸の位置制御部1〜5(符号12〜16)に指令する。
Further, an angle θ between the machine position Pm (three orthogonal axes) and the rotation two axes such that the tool center point coincides with Pc and the tool axis direction vector coincides with w is obtained. In general, in a 5-axis machine, depending on the axis configuration of the machine and the geometric positional relationship between the axes,
w = f (θ) (1.33)
Pc = g θ (Pm) (1.34)
(Relationship of forward kinematics). Therefore, using this inverse function (relationship of inverse kinematics),
θ (tn) = f −1 (w (tn)) (1.35)
Pm (tn) = g θ −1 (Pc (tn)) (1.36)
Thus, the machine position Pm (tn) and the angle θ (tn) of the two rotation axes are obtained and commanded to the position control units 1 to 5 (reference numerals 12 to 16) of the respective axes as position command values 11 for a total of five axes. .

なお、求めた補間点(Pm(tn)とθ(tn))に対して、各軸ごとの加減速処理(補間後加減速)を行ってから、位置指令値11として、各軸の位置制御部1〜5(符号12〜16)に指令してもよい。あるいは、補間前加減速を適用し、式(1.31)のFは指令速度ではなく、補間前加減速後の速度としてもよい。あるいは、補間前加減速と補間後加減速の両者を併用してもよい。   In addition, after performing acceleration / deceleration processing (acceleration / deceleration after interpolation) for each axis on the obtained interpolation points (Pm (tn) and θ (tn)), position control of each axis is performed as a position command value 11. You may instruct | indicate to parts 1-5 (code | symbol 12-16). Alternatively, pre-interpolation acceleration / deceleration is applied, and F in Equation (1.31) may be the speed after pre-interpolation acceleration / deceleration instead of the command speed. Alternatively, both pre-interpolation acceleration / deceleration and post-interpolation acceleration / deceleration may be used in combination.

補間部8では、切削点制御中は、切削点の位置を現在位置9として表示部10に送る。特異点を通過する場合には、たとえば、図10の(1)及び(2)のように、制御上は切削点は始点P0から点Qa、点Qb、終点P1へと移動する。しかし、このように移動する切削点は指令経路上を途中で戻ることになるし、また点Qaから点Qbまで一瞬で変化するので、NCの操作者にとって理解しにくい。そこで、補正した部分(切削点が点Sを越えてQaにいたる区間、切削点がQbから点Sまでの区間)では、現在位置9は特異点Sにあるとして表示部10に送り、表示させる。   The interpolation unit 8 sends the position of the cutting point as the current position 9 to the display unit 10 during the cutting point control. When passing through a singular point, for example, as shown in (1) and (2) of FIG. 10, the cutting point moves from the starting point P0 to the point Qa, the point Qb, and the end point P1 in terms of control. However, the cutting point that moves in this way returns on the command path on the way, and changes from point Qa to point Qb in an instant, which is difficult for the NC operator to understand. Therefore, in the corrected portion (section where the cutting point exceeds point S to Qa, section where the cutting point extends from Qb to point S), the current position 9 is sent to the display unit 10 as being at the singular point S and displayed. .

あるいは、実際の切削点ではなく、補正前の移動データ2を用いて、補正前の移動経路(加工プログラム1に指令された指令経路)上を補間して求めてもよい。このとき、始点でP0、工具先端中心点がSにあるときにS、終点でP1となるように、実際の工具の移動と連動して補間速度を調整する。たとえば補正前の移動距離をL、補正後の移動距離をL’、補正前の送り速度をFとすると、補正後の移動速度F’は、
F’=F×L’/L (1.37)
のように、移動距離に比例するように、送り速度を調整する。求めた補正前の移動経路上の補間点を現在位置9とし、表示部10に送り、表示させる。
Alternatively, instead of the actual cutting point, the movement data 2 before correction may be used to interpolate on the movement path before correction (command path commanded to the machining program 1). At this time, the interpolation speed is adjusted in conjunction with the actual movement of the tool so that P0 at the start point, S when the tool center point is at S, and P1 at the end point. For example, assuming that the travel distance before correction is L, the travel distance after correction is L ′, and the feed speed before correction is F, the travel speed F ′ after correction is
F ′ = F × L ′ / L (1.37)
As shown, the feed rate is adjusted so as to be proportional to the moving distance. The obtained interpolation point on the movement path before correction is set as the current position 9 and is sent to the display unit 10 for display.

これにより、操作者にとって自然で理解しやすい位置表示が可能となる。   As a result, position display that is natural and easy for the operator to understand is possible.

上記手順に沿った場合の動作の例を、図9及び図10に従って説明する。   An example of operation in the case of following the above procedure will be described with reference to FIGS.

図9(1)に一例として加工プログラム1に指令された指令経路に沿って、切削点がP0からP1まで移動する間に、途中で工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルが一致する点S(以下、特異点Sという。)を通過する場合を考える。図において、○印は工具先端中心点、△は切削点を示す。この例では、特異点Sに至るまでは、工具20は加工面22に対して前傾しながら工具20の進行方向の刃にて加工し、逆に、特異点S通過後は工具20は加工面22に対して後傾しながら工具20の後ろ方向の刃にて加工する。   As an example in FIG. 9 (1), along the command path commanded to the machining program 1, while the cutting point moves from P 0 to P 1, the point S where the tool axis direction vector and the machining surface normal vector coincide with each other. Consider the case of passing through (hereinafter referred to as singular point S). In the figure, ◯ indicates the tool tip center point, and Δ indicates the cutting point. In this example, until reaching the singular point S, the tool 20 is machined with the blade in the traveling direction of the tool 20 while tilting forward with respect to the machining surface 22, and conversely, after passing through the singular point S, the tool 20 is machined. Machining is performed with a blade in the rear direction of the tool 20 while tilting backward with respect to the surface 22.

このとき、まず、図9(2)に示すように、工具先端中心点が特異点Sに一致し、かつ、その位置で工具軸方向ベクトルが特異点Sにおける加工面法線ベクトルNsと平行になる状態を考え、ステップST201の手順に従って、補正点Qa、Qbを求める。また補正点Qa、Qbにおける加工面法線ベクトルNa、NbをステップST202の手順に沿って求める。Na、Nbは、特異点Sにおける加工面法線ベクトルNsから、それぞれ、NaはN0に近づくように(正確にはw0とN0の位置関係(前傾の状態)に近づくように)、NbはN1に近づくように(正確にはw1とN1の位置関係(後傾の状態)に近づくように)、少しだけずらしてあるのがポイントである。   At this time, first, as shown in FIG. 9 (2), the tool tip center point coincides with the singular point S, and the tool axis direction vector at that position is parallel to the machining surface normal vector Ns at the singular point S. The correction points Qa and Qb are obtained according to the procedure of step ST201. Further, the machined surface normal vectors Na and Nb at the correction points Qa and Qb are obtained according to the procedure of step ST202. Na and Nb are obtained from the machined surface normal vector Ns at the singular point S so that Na approaches N0 (more precisely, close to the positional relationship between w0 and N0 (forward tilt state)), and Nb The point is slightly shifted so as to be closer to N1 (more precisely, closer to the positional relationship between w1 and N1 (backward tilted state)).

図10(1)に示すように、移動の前半部分(始点P0から補正点Qaまでの間)では、Qaにおける加工面法線ベクトルを始点の工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルとの関係に近づくように補正しているので、加工面法線ベクトルと工具軸方向ベクトルが平行になることがなく、工具径補正ベクトルΔPcompの計算値が不定となることはない。特異点S近傍では、特異点S通過前の位置における工具切削点(工具の進行方向の刃)をおおよそ保持しながら動作し、工具先端中心点が点Sに一致する点まで移動する。   As shown in FIG. 10 (1), in the first half of the movement (between the starting point P0 and the correction point Qa), the machining surface normal vector at Qa is the relationship between the tool axis direction vector at the starting point and the machining surface normal vector. Therefore, the machining surface normal vector and the tool axis direction vector do not become parallel, and the calculated value of the tool radius correction vector ΔPcomp does not become indefinite. In the vicinity of the singular point S, the tool cutting point (the blade in the direction of travel of the tool) at the position before passing through the singular point S is operated while being roughly held, and the tool tip center point moves to a point that coincides with the point S.

この位置まで到達すると、今度は図10(2)に示すように、切削点を補正点Qbに切り替えるとともに、加工面法線ベクトルをNbに変更する。この部分では、あくまで着目する切削点を切り替えるだけで、工具先端中心点も、工具方向ベクトルも変らないので、実際の工具あるいは機械の移動はない。   When this position is reached, as shown in FIG. 10 (2), the cutting point is switched to the correction point Qb and the machining surface normal vector is changed to Nb. In this part, the tool tip center point and the tool direction vector do not change simply by switching the cutting point of interest, so there is no actual tool or machine movement.

それ以降は終点P1に向かって移動する。この後半部分(補正点Qbから終点P1までの間)も、Qbにおける加工面法線ベクトルを終点の工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルの関係に近づくように補正しているので、加工面法線ベクトルと工具軸方向ベクトルが平行になることがなく、工具径補正ベクトルΔPcompの計算値が不定となることはない。特異点S近傍では、特異点S通過後の位置における工具切削点(工具の後ろ方向の刃)をおおよそ保持しながら動作し、切削点が終点P1に一致する点まで移動する。   After that, it moves toward the end point P1. This second half (between the correction point Qb and the end point P1) is also corrected so that the machining surface normal vector at Qb approaches the relationship between the tool axis direction vector at the end point and the machining surface normal vector. The normal vector and the tool axis direction vector do not become parallel, and the calculated value of the tool radius correction vector ΔPcomp does not become indefinite. In the vicinity of the singular point S, the tool moves at a position after passing through the singular point S while roughly holding the tool cutting point (blade in the rear direction of the tool), and moves to a point where the cutting point coincides with the end point P1.

以上のように、本実施の形態1では、工具先端中心点が特異点に一致する点における刃先位置を基準として補正点を求め、移動中に工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルが平行とならないように補正点での加工面法線ベクトルを求めたので、工具径補正量が連続的に変化するので、工具径補正ベクトルが急激に変化することがなく、制御装置や機械の故障やアラーム停止が生じず滑らかに安定して動作し、また、急激な補正動作を行わないので、運動精度の不要な悪化が生じず高い加工精度を維持できるという効果がある。さらに、加工面に対して工具が急峻に動かないので、工具損傷や過度な工具磨耗を招かないため、安定した加工が可能になるという効果がある。   As described above, in the first embodiment, the correction point is obtained with reference to the edge position at the point where the tool tip center point coincides with the singular point, and the tool axis direction vector and the machining surface normal vector become parallel during movement. Since the machined surface normal vector at the correction point was calculated so that the tool radius would not be changed, the tool radius compensation amount would change continuously, so the tool radius compensation vector would not change abruptly. Since there is no stop, the operation is smoothly and stably, and since a rapid correction operation is not performed, there is an effect that high machining accuracy can be maintained without causing unnecessary deterioration of motion accuracy. Further, since the tool does not move steeply with respect to the processing surface, tool damage and excessive tool wear are not caused, and there is an effect that stable processing is possible.

また、本実施の形態においては、移動データ補正部は、特異点を含む区間の始点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角が、特異点を含む区間の始点の直前の点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角に近づくように、特異点を含む区間の始点における加工面法線ベクトルまたは工具軸方向ベクトルないしはその両方を補正し、特異点を含む区間の終点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角が、特異点を含む区間の終点の直後の点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角に近づくように、特異点を含む区間の終点における加工面法線ベクトルまたは工具軸方向ベクトルないしはその両方を補正するようにしたので、加工面の法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルの回転角が、特異点近傍の区間の前後で連続的に変化するように補正するので、補正により切削点自体が変わらず、精度のよい加工が実現できる。   In the present embodiment, the movement data correction unit is configured such that the rotation angle formed by the tool axis direction vector with respect to the machining surface normal vector at the start point of the section including the singular point is immediately before the start point of the section including the singular point. Correct the machining surface normal vector and / or the tool axis direction vector at the start point of the section including the singular point so that the rotation angle formed by the tool axis direction vector with respect to the machining surface normal vector at So that the rotation angle formed by the tool axis direction vector relative to the machining surface normal vector at the end point of the tool approaches the rotation angle formed by the tool axis direction vector relative to the machining surface normal vector at the point immediately after the end point of the section including the singular point. Since the machining surface normal vector and / or the tool axis direction vector at the end point of the section including the singular point are corrected, Since the rotation angle of the tool axis direction vector with respect to the normal vector of the work surface is corrected so as to continuously change before and after the section near the singular point, the cutting point itself does not change by the correction, and high-precision machining can be realized. .

また、本実施の形態においては、移動データ補正部において、特異点を含む区間の始点を、特異点の位置から、特異点を含む区間の始点の直前の位置における工具径補正ベクトルを減算した位置とし、特異点を含む区間の終点を、特異点の位置から、特異点を含む区間の直後の位置における工具径補正ベクトルを減算した位置とするようにしたので、特異点近傍区間での工具先端中心点の移動量が0となるため、無駄な移動が生じず、短時間の加工を行うことができる。また、特に、補正量の変化によって、移動方向に対して逆行することがないので、滑らかな動きを短時間に行うことができ、動きが理解しやすいので操作者の操作も容易である。   In the present embodiment, the movement data correction unit subtracts the tool radius correction vector at the position immediately before the start point of the section including the singular point from the position of the singular point as the start point of the section including the singular point. Since the end point of the section including the singular point is the position obtained by subtracting the tool radius correction vector at the position immediately after the section including the singular point from the position of the singular point, the tool tip in the section near the singular point Since the amount of movement of the center point is 0, useless movement does not occur and processing can be performed in a short time. In particular, since the correction amount does not reverse the movement direction, smooth movement can be performed in a short time, and the movement is easy to understand, so that the operator can easily operate.

また、本実施の形態においては、移動データ補正部において、特異点を含む区間の始点および終点を特異点とし、特異点を含む区間の始点および終点における加工面法線ベクトルを補正するようにしたので、特異点を含まない区間においては指令経路そのままであり、作り変える必要がなく、単に中間部分の非切削点指令による移動を挿入するだけの形であるため、処理が比較的簡単になり、計算時間が短くて済むという効果がある。また、特に特異点に進入するときと、出るときで、工具径補正ベクトルの向きが平行でも逆向きでもない場合に、精度よく加工を行うことができる。   Further, in the present embodiment, the movement data correction unit uses the start point and end point of the section including the singular point as the singular point, and corrects the machining surface normal vector at the start point and end point of the section including the singular point. Therefore, in the section that does not include the singular point, the command path remains as it is, it is not necessary to remake it, and it is simply a form of inserting the movement by the non-cutting point command of the intermediate part, so the processing becomes relatively simple, There is an effect that calculation time is short. In particular, when the tool radius correction vector is not parallel or opposite when entering or exiting a singular point, machining can be performed with high accuracy.

本実施の形態による発明は、加工において最も重要な刃先の位置自体は指令経路に沿って動かしつつ、加工面法線ベクトルを補正することで特異点の問題を回避することが特徴である。もちろん加工面法線ベクトルを変えることでも、一般的には工具から見た切削点の位置が変わるため、加工誤差への影響がないわけではない。スクエアエンドミルでは、工具側面から見て工具エッジが尖っているため、本発明のように、加工面法線ベクトルを工具中心軸(特異点方向)と加工面法線ベクトルを含む面内で回転させてやれば、切削点自体は変らないため、加工誤差への影響は完全に排除できる。また、あるいはラジアスエンドミルでもコーナ半径が小さいものにおいては、やはり加工面法線ベクトルを補正することにより加工誤差への影響は軽微なものに留まる。つまり、本発明によれば、加工精度を維持しつつ、特異点にて滑らかに動作することができる。   The invention according to the present embodiment is characterized in that the position of the cutting edge, which is the most important in machining, is moved along the command path, and the problem of singularities is avoided by correcting the machining surface normal vector. Of course, changing the machined surface normal vector also generally changes the position of the cutting point as viewed from the tool, so it does not mean that the machining error is not affected. In the square end mill, the tool edge is sharp when viewed from the side of the tool. Therefore, as in the present invention, the machining surface normal vector is rotated in the plane including the tool center axis (singular point direction) and the machining surface normal vector. In this case, the cutting point itself does not change, so the influence on machining errors can be completely eliminated. Further, in the case of a radius end mill having a small corner radius, the influence on the machining error is limited by correcting the machining surface normal vector. That is, according to the present invention, it is possible to smoothly operate at a singular point while maintaining machining accuracy.

なお、以上述べた実施の形態において、ブロックの移動量が短い場合や、工具径が大きい場合には、計算によって求められる補正点がそのブロック内にない場合がある。この場合には、先読みにより、前後のブロックを参照し、複数のブロックにまたがって工具データの補正を行うことで対応が可能である。   In the embodiment described above, when the movement amount of the block is short or when the tool diameter is large, the correction point obtained by calculation may not be in the block. In this case, it is possible to cope with the problem by referring to the preceding and following blocks by pre-reading and correcting the tool data across a plurality of blocks.

本実施の形態においては、特異点における、加工面法線ベクトルと工具軸方向ベクトルの相対的な幾何学的な関係を、特異点通過前後の状態に近づけるように補正することが要点であり、移動経路、工具軸方向ベクトル、加工面法線ベクトルの補間方法には依存しない。たとえば移動経路が円弧補間でも同様に円弧理論式に基づいて補間すればよい。   In the present embodiment, it is important to correct the relative geometric relationship between the machining surface normal vector and the tool axis direction vector at the singular point so as to approach the state before and after passing through the singular point, It does not depend on the movement path, tool axis direction vector, or machining surface normal vector interpolation method. For example, even if the movement path is circular interpolation, interpolation may be performed based on the circular arc theoretical formula.

式(1.8)や式(1.12)における特異点有無判定では、実用的には、計算機の計算誤差などを考慮して、適当な判定許容誤差を設けて判定するとよいのはいうまでもない。   In the determination of the presence / absence of a singular point in formula (1.8) or formula (1.12), it is practically possible to determine with an appropriate determination tolerance in consideration of the calculation error of the computer. Nor.

実施の形態2.
[後傾姿勢から前傾姿勢に切り替わる場合]
上記の実施の形態1の図9、図10では、工具が前傾姿勢から後傾姿勢に切り替わるような場合について述べた。本実施の形態2では、図11(1)に示すように、逆に工具が後傾姿勢から前傾姿勢に切り替わるような場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
[When switching from a backward leaning posture to a forward leaning posture]
9 and 10 of the first embodiment described above, the case where the tool is switched from the forward tilt posture to the rear tilt posture has been described. In the second embodiment, as shown in FIG. 11 (1), a case will be described in which the tool is switched from the backward leaning posture to the forward leaning posture.

発明の構成と動作は実施の形態1と同一である。ただし、結果として得られる動作と、発明の効果が異なる部分がある。以下相違する点について説明する。   The configuration and operation of the invention are the same as those of the first embodiment. However, there are some differences between the resulting operation and the effects of the invention. Differences will be described below.

図8のステップST201において、式(1.14)から(1.19)に基づいて補正点Qa、Qbを求める。求め方に違いはない。ただし、求められた結果を見ると、図11(2)のようにQaは特異点Sから工具進行方向に距離dだけ戻った点となり、Qbは特異点Sから工具進行方向に距離dだけ進んだ点となる。つまり図9(2)と比べるとQaとQbが逆になっている。これは、図9の例と、図11の例では、加工面法線ベクトルに対する工具軸方向の向きが逆(図9では前傾→後傾、図11では後傾→前傾)であるからである。   In step ST201 of FIG. 8, correction points Qa and Qb are obtained based on equations (1.14) to (1.19). There is no difference in how to ask. However, looking at the obtained results, as shown in FIG. 11 (2), Qa is a point returned from the singular point S by the distance d in the tool advancing direction, and Qb is advanced from the singular point S by the distance d in the tool advancing direction. It becomes a point. That is, Qa and Qb are reversed compared to FIG. This is because, in the example of FIG. 9 and the example of FIG. 11, the direction of the tool axis direction with respect to the machining surface normal vector is opposite (forward tilt → back tilt in FIG. 9, rear tilt → forward tilt in FIG. 11). It is.

この補正点Qa、Qbに対して、実施の形態1と同様に加工面法線ベクトルNa、Nbを補正し、これに基づいて、始点から、Qa、Qbを経由して終点に至るような移動データ7とする。すなわち図12(1)に示すように、移動の前半部分(始点P0から補正点Qaまでの間)では工具の後ろ方向の刃にて切削し、工具先端中心点が点Sに一致する点にて切削点と加工面の法線ベクトルを切り替えて(移動はしない)、移動の前半部分(補正点Qbから終点P1までの間)では工具の進行方向の刃にて切削する。   The machining surface normal vectors Na and Nb are corrected with respect to the correction points Qa and Qb in the same manner as in the first embodiment, and based on this, the movement from the start point to the end point via Qa and Qb is performed. Data 7 is assumed. That is, as shown in FIG. 12 (1), in the first half of the movement (between the start point P0 and the correction point Qa), cutting is performed with the blade in the rear direction of the tool, and the tool tip center point coincides with the point S. Then, the normal vector of the cutting point and the processing surface is switched (does not move), and the first half of the movement (between the correction point Qb and the end point P1) is cut with the blade in the direction of travel of the tool.

なお、現在位置表示のための切削点は、実際の切削点ではなく、補正前の移動データ2を用いて、補正前の移動経路(加工プログラム1に指令された指令経路)上を補間して求める。このとき、始点でP0、工具先端中心点がSにあるときにS、終点でP1となるように、実際の工具の移動と連動して補間速度を調整する。たとえば補正前の移動距離をL、補正後の移動距離をL’、補正前の送り速度をFとすると、補正後の移動速度F’は、
F’=F×L’/L (1.37)
のように、移動距離に比例するように、送り速度を調整する。求めた補正前の移動経路上の補間点を現在位置9とし、表示部10に送り、表示させる。
The cutting point for displaying the current position is not an actual cutting point, but is interpolated on the movement path before correction (command path commanded to the machining program 1) using the movement data 2 before correction. Ask. At this time, the interpolation speed is adjusted in conjunction with the actual movement of the tool so that P0 at the start point, S when the tool center point is at S, and P1 at the end point. For example, assuming that the travel distance before correction is L, the travel distance after correction is L ′, and the feed speed before correction is F, the travel speed F ′ after correction is
F ′ = F × L ′ / L (1.37)
As shown, the feed rate is adjusted so as to be proportional to the moving distance. The obtained interpolation point on the movement path before correction is set as the current position 9 and is sent to the display unit 10 for display.

このように、工具が後傾姿勢から前傾姿勢に切り替わるような場合でも、実施の形態1と同じ構成と同じ処理で同様な効果が得られる。   As described above, even when the tool is switched from the backward tilting posture to the forward tilting posture, the same effect can be obtained by the same processing as that of the first embodiment.

また、特に工具が後傾姿勢から前傾姿勢に切り替わる場合には、特異点通過前後で、工具径補正ベクトルΔPcompが正から負に変わるので、単純に、特異点近傍で、非切削点制御で直線補間で移動する場合では、たとえば工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルのなす角度が所定の範囲内の区間を非切削指令で移動するように選んだ場合などでは、工具が逆行する(加工プログラム1に指令した移動の方向と逆方向に進む)場合がある。たとえば非切削点制御モードで直線補間する区間の長さが工具外径(2d)よりも短い場合には、切削点の前進する移動量よりも工具径補正ベクトルが負方向に変化する量(2d)よりも小さいので、その区間では工具が始点から終点に向かう方向の逆方向に進むことになる。このような逆方向への移動があると、方向反転時のショックで精度劣化や工具のチッピングなどを生じる、いったん削ったところを再度削るという無駄な動きがあるため加工時間が増大する、操作者が動きを理解しにくく操作ミスによる衝突などといった問題の遠因となる、といった問題が生じる。   In addition, especially when the tool is switched from the backward tilting posture to the forward tilting posture, the tool radius correction vector ΔPcomp changes from positive to negative before and after passing through the singular point. When moving by linear interpolation, for example, when the angle between the tool axis direction vector and the machined surface normal vector is selected to move by a non-cutting command, the tool goes backward (machining) (In some cases, the movement proceeds in the direction opposite to the direction of movement commanded to program 1). For example, when the length of the section to be linearly interpolated in the non-cutting point control mode is shorter than the tool outer diameter (2d), the amount (2d) by which the tool radius correction vector changes in the negative direction rather than the moving amount of the cutting point to advance. ), The tool advances in the direction opposite to the direction from the start point to the end point. Such movement in the opposite direction causes accuracy degradation and tool chipping due to shocks when reversing the direction, and there is a wasteful movement of re-cutting the part that has been cut once. However, it is difficult to understand the movement, causing a problem such as a collision caused by an operation error.

これに対して、本発明では、そもそも特異点における刃先位置を基準に補正点を求めているので、逆行することがなく、滑らかな動きを短時間に行うことができ、動きが理解しやすいので操作者の操作が容易である。   On the other hand, in the present invention, since the correction point is obtained based on the position of the cutting edge at the singular point in the first place, it is possible to make a smooth movement in a short time without going backwards, and the movement is easy to understand. The operation of the operator is easy.

実施の形態3.
[補正点を特異点に一致させる場合]
上記の実施の形態1では、特異点Sに工具先端中心点が一致し、かつ、この点で工具の姿勢が加工面に垂直となった状態での刃先位置を補正点とした。しかし、別の方法として、補正点はあくまで特異点Sとし、実施の形態1と同様に補正点での加工面法線ベクトルを補正し、補正点間は非切削点指令により直線補間してもよい。以下、この方法について述べる。
Embodiment 3 FIG.
[When making correction points coincide with singular points]
In the first embodiment, the tool tip center point coincides with the singular point S, and the cutting edge position in the state where the posture of the tool is perpendicular to the machining surface is set as the correction point. However, as another method, the correction point is only the singular point S, the machining surface normal vector at the correction point is corrected as in the first embodiment, and linear interpolation is performed between the correction points by a non-cutting point command. Good. This method will be described below.

発明の構成は、図4に示した実施の形態1と同一である。動作は、図6、図8のフローチャートに従うが、各ステップにおける具体的な処理で実施の形態1と相違点がある。以下、相違点について述べる。   The configuration of the invention is the same as that of the first embodiment shown in FIG. The operation follows the flowcharts of FIGS. 6 and 8, but differs from the first embodiment in the specific processing at each step. The differences will be described below.

本実施の形態においては、図8のステップST201では、補正点QaとQbは特異点Sに一致させる。   In the present embodiment, the correction points Qa and Qb are made to coincide with the singular point S in step ST201 in FIG.

次に、ステップST202では補正点Qa、Qbにおける、工具軸方向ベクトルw、加工面法線ベクトルNおよび工具先端中心点を算出する。工具軸方向ベクトルは、点Qa、点Qbとも特異点における工具軸方向ベクトルws=Nsに一致させる。加工面法線ベクトルは、実施の形態1と同様に、Naは特異点通過前の位置における加工面法線ベクトルN(ts−δ)(δ>0)と工具軸方向ベクトルw(ts−δ)との相対的な位置関係に近づくように、特異点における加工面法線ベクトルNsを少しだけ回転させたベクトルとする。加工面の法線ベクトルNbは、特異点通過後の位置における加工面法線ベクトルN(ts+δ)(δ>0)と工具軸方向ベクトルw(ts+δ)との相対的な位置関係に近づくように、特異点における加工面法線ベクトルNsを少しだけ回転させたベクトルNbとする。またQa、Qbにおける工具先端中心点Pca、Pcbは、切削点の位置(Pca、Pcb)にそれぞれの位置・姿勢における工具径補正ベクトルΔPcompを加算して求める。すなわち、点Qaにおける工具径補正ベクトルは、式(1.15)〜(1.18)に、N=Na、w=Ns、v=v(ts)を代入して求める。また点Qbにおける工具径補正ベクトルは、式(1.15)〜(1.18)に、N=Nb、w=Ns、v=v(ts)を代入して求める。   Next, in step ST202, the tool axis direction vector w, the machining surface normal vector N, and the tool tip center point at the correction points Qa and Qb are calculated. The tool axis direction vector is made to coincide with the tool axis direction vector ws = Ns at the singular point for both the points Qa and Qb. As in the first embodiment, the machining surface normal vector is the machining surface normal vector N (ts−δ) (δ> 0) and the tool axis direction vector w (ts−δ) at the position before passing through the singular point. The machined surface normal vector Ns at the singular point is a vector slightly rotated so as to approach the relative positional relationship with (). The normal vector Nb of the machining surface is close to the relative positional relationship between the machining surface normal vector N (ts + δ) (δ> 0) and the tool axis direction vector w (ts + δ) at the position after passing through the singular point. The processed surface normal vector Ns at the singular point is a vector Nb slightly rotated. Further, the tool tip center points Pca and Pcb at Qa and Qb are obtained by adding the tool radius correction vector ΔPcomp at each position and posture to the positions (Pca and Pcb) of the cutting points. That is, the tool radius correction vector at the point Qa is obtained by substituting N = Na, w = Ns, and v = v (ts) into the equations (1.15) to (1.18). The tool radius correction vector at the point Qb is obtained by substituting N = Nb, w = Ns, and v = v (ts) into the equations (1.15) to (1.18).

さらに、ステップST203では、次の順序で移動するような移動データ7に変更する。   Furthermore, in step ST203, it changes to the movement data 7 which moves in the following order.

工具軸方向ベクトル 加工面法線ベクトル 工具先端中心点

始点 w0 N0 −
↓切削点制御モード
補正点Qa Ns Na Pca
↓工具先端中心制御モード
補正点Qb Ns Nb Pcb
↓切削点制御モード
終点 w1 N1 −
Tool axis direction vector Machined surface normal vector Tool tip center point

Start point w0 N0 −
↓ Cutting point control mode correction point Qa Ns Na Pca
↓ Tool tip center control mode correction point Qb Ns Nb Pcb
↓ Cutting point control mode end point w1 N1 −

すなわち、始点から、Qa、Qbを経由して終点に至るような移動データ7とし、Qaにおける工具軸方向ベクトルはNs、加工面法線ベクトルはNa、工具先端中心点はPcaとする。また、Qbにおける工具軸方向ベクトルはNs、加工面法線ベクトルはNb、工具先端中心点はPcbとする。このうち、始点からQaまでと、Qbから終点までの間は切削点制御モードで移動する。一方、QaからQbまでの間は、非切削点制御モード(たとえば工具先端中心点制御モード)で移動する。この区間では工具先端中心点を補間するので、工具先端中心点Pca、Pcbを求めておく必要がある。それ以外の区間(切削点制御の区間)では、工具先端中心点Pca、Pcbの計算は必須ではない。   That is, the movement data 7 from the start point to the end point via Qa and Qb is set, the tool axis direction vector in Qa is Ns, the machining surface normal vector is Na, and the tool tip center point is Pca. The tool axis direction vector in Qb is Ns, the machining surface normal vector is Nb, and the tool tip center point is Pcb. Of these, the cutting point control mode moves from the start point to Qa and from Qb to the end point. On the other hand, the movement from Qa to Qb is performed in a non-cutting point control mode (for example, a tool tip center point control mode). Since the tool tip center point is interpolated in this section, it is necessary to obtain the tool tip center points Pca and Pcb. In other sections (cutting point control section), the calculation of the tool tip center points Pca and Pcb is not essential.

ステップST300において、移動データ7が特異点を通過しない場合には、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。移動データ7が特異点を通過する場合でも、切削点制御を行う区間(始点から補正点Qaまでの区間、補正点Qbから終点までの区間)では実施の形態1と同様であるので説明を省略する。補正点Qaから補正点Qbまでの間は、切削点制御モードではなく、非切削点制御モード(ここでは工具先端中心点制御モードの例を示す)で制御する。   In step ST300, when the movement data 7 does not pass through the singular point, the description is omitted because it is the same as that in the first embodiment. Even when the movement data 7 passes through the singular point, the section in which the cutting point control is performed (the section from the start point to the correction point Qa and the section from the correction point Qb to the end point) is the same as in the first embodiment, and thus the description is omitted. To do. Control from the correction point Qa to the correction point Qb is performed not in the cutting point control mode but in the non-cutting point control mode (here, an example of the tool tip center point control mode is shown).

切削点が補正点Qaに到達すると、工具先端中心点制御モードに切り替える。工具先端中心点制御モードでは、工具先端中心点を補間制御する。すなわち、まず現在の媒介変数をtc、PcaからPcbまでの移動距離をL、指令速度をF、補間周期をdTとすると、次回の補間点における媒介変数tnは
tn = tc + F×dt / L (3.1)
で表される。このtnを用いて、次回の工具先端中心点の補間点Pc(tn)は、直線補間の場合は、
Pc(tn) = Pca + (Pcb−Pca) tn (3.2)
で表される。工具軸方向ベクトルw(tn)はこの区間においては一定である(w(tn)=Ns)。求めた工具先端中心点の補間点Pc(tn)と工具軸方向ベクトルw(tn)から、実施の形態1と同様に、式(1.33)〜式(1.36)を用いて、Pm(tn)とθ(tn)を求めて、これを位置指令値11とし、位置制御部1〜5(符号12〜16)に指令する。
When the cutting point reaches the correction point Qa, the tool tip center point control mode is switched. In the tool tip center point control mode, interpolation control is performed on the tool tip center point. That is, first, assuming that the current parameter is tc, the movement distance from Pca to Pcb is L, the command speed is F, and the interpolation cycle is dT, the parameter tn at the next interpolation point is tn = tc + F × dt / L. (3.1)
It is represented by Using this tn, the interpolation point Pc (tn) of the next tool tip center point is, in the case of linear interpolation,
Pc (tn) = Pca + (Pcb−Pca) tn (3.2)
It is represented by The tool axis direction vector w (tn) is constant in this section (w (tn) = Ns). From the obtained interpolation point Pc (tn) of the tool center point and the tool axis direction vector w (tn), in the same way as in the first embodiment, Pm is used using Equations (1.33) to (1.36). (Tn) and θ (tn) are obtained and set as a position command value 11 and commanded to the position control units 1 to 5 (reference numerals 12 to 16).

上記手順に沿った場合の動作の例を、図13および図14に従って説明する。   An example of the operation in the case of following the above procedure will be described with reference to FIGS.

図13(1)は図9(1)と同じ例である。このとき、まず、図13(2)に示すように、Naは、始点におけるN0とw0の関係に近づくように、Nsから少しだけ回転させる。またNbは、終点におけるN1とw1の関係に近づくように、Nsから少しだけ回転させる。また、切削点が特異点S、工具軸方向ベクトルがNs、および加工面の法線ベクトルがNaないしはNbとしたときの、工具先端中心点Pca、Pcbをそれぞれ求める。ここでNa、NbをNsから回転させる角度は実施の形態1と同様とする。   FIG. 13A is the same example as FIG. At this time, first, as shown in FIG. 13 (2), Na is slightly rotated from Ns so as to approach the relationship between N0 and w0 at the starting point. Nb is slightly rotated from Ns so as to approach the relationship between N1 and w1 at the end point. Further, tool tip center points Pca and Pcb are obtained when the cutting point is a singular point S, the tool axis direction vector is Ns, and the normal vector of the machining surface is Na or Nb. Here, the angles at which Na and Nb are rotated from Ns are the same as those in the first embodiment.

図14(1)および(3)に示すように、移動の前半部分(始点P0から補正点Qaまでの間)および後半部分(補正点Qbから終点P1までの間)は、加工面法線ベクトルと工具軸方向ベクトルが平行になることがなく、切削点制御モードで移動する。一方、図14(2)に示すように、中間部分(補正点Qaから補正点Qbまでの間)は、工具先端中心点制御モードで移動する。工具先端中心点制御モードでは、工具径補正は行わず、加工面の法線ベクトルを参照せず、工具先端中心点間を補間するので、この区間内で工具軸方向ベクトルが加工面の法線ベクトルに平行になっても問題はない。   As shown in FIGS. 14 (1) and (3), the first half of the movement (between the start point P0 and the correction point Qa) and the second half (between the correction point Qb and the end point P1) are processed surface normal vectors. The tool axis direction vector does not become parallel and moves in the cutting point control mode. On the other hand, as shown in FIG. 14 (2), the intermediate portion (between the correction point Qa and the correction point Qb) moves in the tool tip center point control mode. In the tool tip center point control mode, tool radius compensation is not performed, the normal vector of the machining surface is not referred to, and the tool tip center point is interpolated within this interval. There is no problem even if it becomes parallel to the vector.

なお、切削点制御モード中に、特異点の問題を回避するために、特異点近傍にて一時的に工具先端中心点制御モードにNC内部で切り替えて動作している間(中間部分)は、現在位置9は特異点Sの位置とする。あるいは、実際の切削点ではなく、補正前の移動データ2を用いて、補正前の移動経路(加工プログラム1に指令された指令経路)上を補間して求めてもよい。このとき、始点でP0、工具先端中心点が非切削点指令を行う区間の中間点(工具先端中心点がPcaとPcbの中点)にあるときにS、終点でP1となるように、実施の形態1と同様に、実際の工具の移動と連動して補間速度を調整する。これにより、操作者にとって自然で理解しやすい位置表示が可能となる。   During the cutting point control mode, in order to avoid the problem of the singular point, while operating within the NC temporarily switching to the tool tip center point control mode near the singular point (intermediate portion) The current position 9 is the position of the singular point S. Alternatively, instead of the actual cutting point, the movement data 2 before correction may be used to interpolate on the movement path before correction (command path commanded to the machining program 1). At this time, P0 at the start point, S when the tool tip center point is at the midpoint of the section where the non-cutting point command is issued (the tool tip center point is the midpoint between Pca and Pcb), and P1 at the end point. As in the first embodiment, the interpolation speed is adjusted in conjunction with the actual movement of the tool. As a result, position display that is natural and easy for the operator to understand is possible.

以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態1と同様の効果が得られるとともに、さらに、切削点制御の区間においては指令経路そのままであり、作り変える必要がなく、単に中間部分の非切削点指令による移動を挿入するだけの形となる。特に、切削点制御の区間のおいて指令経路が変らない(移動距離が変らない)ので、指令速度を補正する必要がない。従って、NCにおいて実現する上で、処理が比較的簡単になり、計算時間が短くて済むという効果がある。   As described above, according to the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and further, the command path remains as it is in the cutting point control section, and it is not necessary to remake it. It becomes the form which only inserts the movement by non-cutting point command. In particular, since the command path does not change (the movement distance does not change) in the cutting point control section, there is no need to correct the command speed. Therefore, when implemented in the NC, the processing becomes relatively simple and the calculation time can be shortened.

なお、本実施の形態では、切削点が特異点に一致する点を基準に、特異点前後のそれぞれの姿勢における工具先端中心点間を直線補間したが、適当なトレランスを設け、特異点のトレランスだけ手前の点、および、特異点をトレランスだけ越えた点をそれぞれ補正点Qa、Qbとしてもよい。   In this embodiment, linear interpolation is performed between the tool tip center points in the respective postures before and after the singular point with reference to the point where the cutting point coincides with the singular point. The points just before and the points that exceed the singularity by the tolerance may be used as the correction points Qa and Qb, respectively.

また、補正点間の区間では、工具先端中心点PcaとPcb間を直線補間するとしたが、他の補間方法でもよく、特にその区間の中央において工具先端中心点がSに一致するように、Pcaから点Sの間を第1の直線補間とし、点Sから点Pca間を第2の直線補間としてもよい。あるいは、点Pca、点S、点Pcbを滑らかに結ぶ曲線(円弧またはスプライン曲線)にて補間すればさらに動きが滑らかになり好ましい。   In the section between correction points, linear interpolation is performed between the tool tip center points Pca and Pcb. However, other interpolation methods may be used, and in particular, Pca so that the tool tip center point matches S at the center of the section. It is also possible to use the first linear interpolation between point S and point S and the second linear interpolation between point S and point Pca. Alternatively, it is preferable to interpolate with a curve (arc or spline curve) that smoothly connects the points Pca, S, and Pcb because the movement becomes smoother.

また、補正点間の区間では、工具先端中心点制御モードとしたが、特異点の回避のためには、切削点制御モードではなければよく、特に機械位置制御モードでもよい。特に本実施の形態においては、補正点間の区間では工具姿勢が変化しないので、機械位置の動きと工具先端中心点の動きは単に平行の関係であり、工具先端中心点を補間しても、機械位置Pm間を補間しても、等価である。   Further, although the tool tip center point control mode is set in the section between the correction points, in order to avoid the singular point, the cutting point control mode is not necessary, and the machine position control mode may be particularly used. Particularly in the present embodiment, since the tool posture does not change in the section between the correction points, the movement of the machine position and the movement of the tool tip center point are simply parallel, and even if the tool tip center point is interpolated, Interpolating between the machine positions Pm is equivalent.

また、本実施の形態において、補間部において、実際の切削点の位置とは別に、加工プログラムに指令された移動経路上を補間した位置を計算し、これを現在位置として画面表示するようにすれば、補正された移動経路上の点ではなく、加工プログラムに指令された移動経路上の対応する位置を表示するので、加工プログラムとの対応がとりやすく、操作者にとって自然で理解しやすく、誤操作を招きにくい。   In the present embodiment, the interpolation unit calculates a position interpolated on the movement path commanded to the machining program separately from the actual position of the cutting point, and displays this as the current position on the screen. For example, the corresponding position on the movement path commanded to the machining program is displayed instead of the point on the corrected movement path. It is hard to invite.

また、本実施の形態において、補間部において、特異点を含む区間においては、加工プログラムに指令された移動経路上の特異点の位置を計算し、これを現在位置として画面表示するようにすれば、補正された移動経路上の点ではなく、加工プログラムに指令された移動経路上の対応する位置を表示するので、加工プログラムとの対応がとりやすく、操作者にとって自然で理解しやすく、誤操作を招きにくい。特に、特異点を通過している区間であることが明示的に理解でき、操作者にとって自然で理解しやすい。   In the present embodiment, in the section including the singular point in the interpolation unit, the position of the singular point on the movement route instructed to the machining program is calculated and displayed on the screen as the current position. Since the corresponding position on the movement path commanded to the machining program is displayed instead of the point on the corrected movement path, it is easy to correspond to the machining program, and it is natural and easy for the operator to understand. Hard to invite. In particular, it can be clearly understood that it is a section passing through a singular point, which is natural and easy for the operator to understand.

実施の形態4.
[工具姿勢を補正]
上記の実施の形態1〜3では、特異点Sに工具先端中心点が一致し、かつ、この点で工具の姿勢が加工面に垂直となる状態を経由する移動方法であった。しかし、このとき、工具刃先の1点ではなく、刃先の2点あるいは工具底面全体が加工面に接触し、切削負荷の増大などの問題を生じる場合がある。本実施の形態はこの問題を解決するための方法について説明する。
Embodiment 4 FIG.
[Correct tool orientation]
In the first to third embodiments, the moving method is such that the tool tip center point coincides with the singular point S, and the tool posture is perpendicular to the machining surface at this point. However, at this time, not one point of the tool blade edge but two points of the blade edge or the entire tool bottom surface may be in contact with the machining surface, which may cause problems such as an increase in cutting load. In this embodiment, a method for solving this problem will be described.

発明の構成は実施の形態1と同一である。動作は、図6、図8のフローチャートに従うが、各ステップにおける具体的な処理で実施の形態1と相違点がある。以下、相違点について述べる。   The configuration of the invention is the same as that of the first embodiment. The operation follows the flowcharts of FIGS. 6 and 8, but differs from the first embodiment in the specific processing at each step. The differences will be described below.

ステップST201では補正点QaとQbは特異点Sに一致させる。   In step ST201, the correction points Qa and Qb are made to coincide with the singular point S.

次に、ステップST202では補正点Qa、Qbにおける工具軸方向ベクトルwと加工面法線ベクトルNに加えて、このときの工具先端中心点Pca、Pcbも算出する。まずQaについて算出する。   Next, in step ST202, in addition to the tool axis direction vector w and the machining surface normal vector N at the correction points Qa and Qb, the tool tip center points Pca and Pcb at this time are also calculated. First, Qa is calculated.

本発明の実施の形態においては、加工面の法線ベクトル自体は補正しない。従ってQaにおける加工面法線ベクトルは特異点における加工面法線ベクトルNsに一致させる。一方、特異点において工具底面の全体が加工面に接触することを避けるため、工具軸方向ベクトルを補正する。すなわち、特異点Sにおいて、加工プログラム1に指令された値はws=w(ts)であるが、それを修正して、特異点における加工面法線ベクトルwsから、少しだけ特異点通過前の位置における工具軸方向ベクトルw(ts−δ)(δ>0)に近づくように回転させたベクトルwaとする。たとえば、wsから微小角度Δφだけ始点における工具軸方向ベクトルw0の方に回転させる。   In the embodiment of the present invention, the normal vector itself of the machining surface is not corrected. Therefore, the machining surface normal vector at Qa is made to coincide with the machining surface normal vector Ns at the singular point. On the other hand, the tool axis direction vector is corrected in order to avoid that the entire tool bottom surface contacts the machining surface at a singular point. That is, at the singular point S, the value commanded to the machining program 1 is ws = w (ts), but it is corrected and the machining surface normal vector ws at the singular point is slightly changed before passing the singular point. A vector wa rotated so as to approach the tool axis direction vector w (ts−δ) (δ> 0) at the position. For example, the tool axis direction vector w0 at the starting point is rotated from ws by a minute angle Δφ.

wa = Rot(nwa,Δφ)ws (4.1)
nwa=(ws×w0)/|ws×w0| (4.2)
ここでΔφは実施の形態1と同様に選定する。
wa = Rot (nwa, Δφ) ws (4.1)
nwa = (ws × w0) / | ws × w0 | (4.2)
Here, Δφ is selected as in the first embodiment.

また、このときの工具先端中心点Pcaは、切削点Qaに工具径補正ベクトルΔPcompを加算して求める。ここでΔPcompは式(1.15)〜(1.18)に、N=Ns、w=wa、v=v(ts)を代入して求める。   Further, the tool tip center point Pca at this time is obtained by adding the tool radius correction vector ΔPcomp to the cutting point Qa. Here, ΔPcomp is obtained by substituting N = Ns, w = wa, and v = v (ts) into equations (1.15) to (1.18).

同様に、Qbにおいても、Qbにおける加工面法線ベクトルは特異点における加工面法線ベクトルNsに一致させる。また、工具軸方向ベクトルwbは、特異点における加工面法線ベクトルwsから、少しだけ特異点通過後の位置における工具軸方向ベクトルw(ts+δ)(δ>0)に近づくように回転させたベクトルとする。たとえば、wsから微小角度Δφだけ終点における工具軸方向ベクトルw1の方に回転させる。ここでΔφは実施の形態1と同様に選定する。またこのときの工具先端中心点Pcbは、切削点Qbに工具径補正ベクトルΔPcompを加算して求める。ここでΔPcompは式(1.16)〜(1.19)に、N=Ns、w=wb、v=v(ts)を代入して求める。   Similarly, in Qb, the machining surface normal vector at Qb is made to coincide with the machining surface normal vector Ns at the singular point. The tool axis direction vector wb is a vector rotated from the machined surface normal vector ws at the singular point so as to approach the tool axis direction vector w (ts + δ) (δ> 0) at the position after passing through the singular point. And For example, the tool axis direction vector w1 at the end point is rotated from ws by a minute angle Δφ. Here, Δφ is selected as in the first embodiment. Further, the tool tip center point Pcb at this time is obtained by adding the tool radius correction vector ΔPcomp to the cutting point Qb. Here, ΔPcomp is obtained by substituting N = Ns, w = wb, and v = v (ts) into equations (1.16) to (1.19).

さらに、ステップST203では、次の順序で移動するような移動データ7に変更する。   Furthermore, in step ST203, it changes to the movement data 7 which moves in the following order.

工具軸方向ベクトル 加工面法線ベクトル 工具先端中心点

始点 w0 N0 −
↓切削点制御モード
補正点Qa wa Ns Pca
↓工具先端中心制御モード
補正点Qb wb Ns Pcb
↓切削点制御モード
終点 w1 N1 −
Tool axis direction vector Machined surface normal vector Tool tip center point

Start point w0 N0 −
↓ Cutting point control mode correction point Qwa Ns Pca
↓ Tool tip center control mode correction point Qb wb Ns Pcb
↓ Cutting point control mode end point w1 N1 −

すなわち、始点から、Qa、Qbを経由して終点に至るような移動データ7とし、Qaにおける工具軸方向ベクトルはwa、加工面法線ベクトルはNs、工具先端中心点はPcaとする。また、Qbにおける工具軸方向ベクトルはwb、加工面法線ベクトルはNs、工具先端中心点はPcbとする。このうち、始点からQaまでと、Qbから終点までの間は切削点制御モードで移動する。一方、QaからQbまでの間は、非切削点制御モード(たとえば工具先端中心点制御モード)で移動する。この区間では工具先端中心点を補間するので、工具先端中心点Pca、Pcbを求めておく必要がある。それ以外の区間(切削点制御の区間)では、工具先端中心点Pca、Pcbの計算は必須ではない。   That is, the movement data 7 is from the start point to the end point via Qa and Qb, the tool axis direction vector in Qa is wa, the machining surface normal vector is Ns, and the tool tip center point is Pca. The tool axis direction vector in Qb is wb, the machining surface normal vector is Ns, and the tool tip center point is Pcb. Of these, the cutting point control mode moves from the start point to Qa and from Qb to the end point. On the other hand, the movement from Qa to Qb is performed in a non-cutting point control mode (for example, a tool tip center point control mode). Since the tool tip center point is interpolated in this section, it is necessary to obtain the tool tip center points Pca and Pcb. In other sections (cutting point control section), the calculation of the tool tip center points Pca and Pcb is not essential.

ステップST300において、移動データ7が特異点を通過しない場合には、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。移動データ7が特異点を通過する場合でも、切削点制御を行う区間(始点から補正点Qaまでの区間、補正点Qbから終点までの区間)では実施の形態1と同様であるので説明を省略する。補正点Qaから補正点Qbまでの間は、切削点制御モードではなく、非切削点制御モード(ここでは工具先端中心点制御モードの例を示す)で制御する。   In step ST300, when the movement data 7 does not pass through the singular point, the description is omitted because it is the same as that in the first embodiment. Even when the movement data 7 passes through the singular point, the section in which the cutting point control is performed (the section from the start point to the correction point Qa and the section from the correction point Qb to the end point) is the same as in the first embodiment, and thus the description is omitted. To do. Control from the correction point Qa to the correction point Qb is performed not in the cutting point control mode but in the non-cutting point control mode (here, an example of the tool tip center point control mode is shown).

切削点が補正点Qaに到達すると、工具先端中心点制御モードに切り替える。工具先端中心点制御モードでは、工具先端中心点を補間制御する。工具先端中心点の補間点Pc(tn)の補間は式(3.1)、(3.2)と同様である。また、工具軸方向ベクトルw(tn)については、式(1.2)から式(1.4)において、
w0 → wa
w1 → wb
t → tn
と置き換えて求める。求めた工具先端中心点の補間点Pc(tn)と工具軸方向ベクトルw(tn)から、実施の形態1と同様に、式(1.33)〜式(1.36)を用いて、Pm(tn)とθ(tn)を求めて、これを位置指令値11とし、位置制御部1〜5(符号12〜16)に指令する。
When the cutting point reaches the correction point Qa, the tool tip center point control mode is switched. In the tool tip center point control mode, interpolation control is performed on the tool tip center point. The interpolation of the interpolation point Pc (tn) at the tool tip center point is the same as in equations (3.1) and (3.2). Further, for the tool axis direction vector w (tn), in equations (1.2) to (1.4),
w0 → wa
w1 → wb
t → tn
Replace with From the obtained interpolation point Pc (tn) of the tool center point and the tool axis direction vector w (tn), in the same way as in the first embodiment, Pm is used using Equations (1.33) to (1.36). (Tn) and θ (tn) are obtained and set as a position command value 11 and commanded to the position control units 1 to 5 (reference numerals 12 to 16).

上記手順に沿った場合の動作の例を、図15、図16に従って説明する。   An example of the operation in the case of following the above procedure will be described with reference to FIGS.

図15(1)は図9(1)と同じ例である。このとき、まず、図15(2)に示すように、工具軸方向ベクトルwaは特異点における加工面の法線ベクトルNsから、始点の工具軸方向ベクトルw0に近づくように少しだけずらす。また工具軸方向ベクトルwbは特異点における加工面の法線ベクトルNsから、終点の工具軸方向ベクトルw1に近づくように少しだけずらす。また、切削点が特異点S、加工面の法線ベクトルがNsとしたときの、工具軸方向ベクトルがwa、wbの場合の、工具先端中心点Pca、Pcbをそれぞれ求める。   FIG. 15A is the same example as FIG. At this time, first, as shown in FIG. 15 (2), the tool axis direction vector wa is slightly shifted from the normal vector Ns of the machining surface at the singular point so as to approach the tool axis direction vector w0 at the starting point. Further, the tool axis direction vector wb is slightly shifted from the normal vector Ns of the machining surface at the singular point so as to approach the tool axis direction vector w1 at the end point. Further, the tool tip center points Pca and Pcb are obtained when the cutting point is the singular point S and the normal vector of the machining surface is Ns and the tool axis direction vectors are wa and wb, respectively.

図16(1)に示すように、移動の前半部分(始点P0から補正点Qaまでの間)では、切削点がQaに一致するときの工具軸方向ベクトルwaはNsから始点の工具軸方向に近づくように補正しているので、加工面法線ベクトルと工具軸方向ベクトルが平行になることがなく、工具径補正ベクトルΔPcompの計算値が不定となることはない。   As shown in FIG. 16 (1), in the first half of the movement (between the starting point P0 and the correction point Qa), the tool axis direction vector wa when the cutting point coincides with Qa is from Ns to the starting tool axis direction. Since the correction is made so as to approach, the machining surface normal vector and the tool axis direction vector do not become parallel, and the calculated value of the tool radius correction vector ΔPcomp does not become indefinite.

切削点がQaに到達したとき、すなわち工具先端中心点がPcaに到達したときは、切削点制御モードから工具先端中心点制御モードに切り替える。この工具先端中心点制御モードでは、工具径補正は行わず、加工面の法線ベクトルを参照せず、工具先端中心点間を補間する(図16(2))ので、この区間内で工具軸方向ベクトルが加工面の法線ベクトルに平行になっても問題はない。工具先端中心点が点Pcbに到達すると、再び切削点制御に切り替える。   When the cutting point reaches Qa, that is, when the tool tip center point reaches Pca, the cutting point control mode is switched to the tool tip center point control mode. In this tool tip center point control mode, the tool radius is not corrected, the normal vector of the machining surface is not referred to, and the tool tip center point is interpolated (FIG. 16 (2)). There is no problem if the direction vector is parallel to the normal vector of the machining surface. When the tool center point reaches the point Pcb, the cutting point control is switched again.

図16(3)に示すように、移動の後半部分(補正点Qbから終点P1までの間)では、切削点制御を行うが、移動の前半部分同様に、加工面法線ベクトルと工具軸方向ベクトルが平行になることがなく、工具径補正ベクトルΔPcompの計算値が不定となることはない。   As shown in FIG. 16 (3), the cutting point control is performed in the latter half of the movement (between the correction point Qb and the end point P1), but the machining surface normal vector and the tool axis direction are the same as in the first half of the movement. The vectors do not become parallel, and the calculated value of the tool radius correction vector ΔPcomp does not become indefinite.

なお、切削点制御モード中に、特異点の問題を回避するために、特異点近傍にて一時的に工具先端中心点制御モードにNC内部で切り替えて動作している間は、現在位置9は特異点Sの位置とする。あるいは、実際の切削点ではなく、補正前の移動データ2を用いて、補正前の移動経路(加工プログラム1に指令された指令経路)上を補間して求めてもよい。このとき、始点でP0、工具先端中心点が非切削点指令を行う区間の中間点(工具先端中心点がPcaとPcbの中点)にあるときにS、終点でP1となるように、実施の形態1と同様に、実際の工具の移動と連動して補間速度を調整する。これにより、操作者にとって自然で理解しやすい位置表示が可能となる。   During the cutting point control mode, in order to avoid the problem of singular points, the current position 9 remains during operation while switching to the tool tip center point control mode temporarily in the vicinity of the singular points inside the NC. The position of the singular point S. Alternatively, instead of the actual cutting point, the movement data 2 before correction may be used to interpolate on the movement path before correction (command path commanded to the machining program 1). At this time, P0 at the start point, S when the tool tip center point is at the midpoint of the section where the non-cutting point command is issued (the tool tip center point is the midpoint between Pca and Pcb), and P1 at the end point. As in the first embodiment, the interpolation speed is adjusted in conjunction with the actual movement of the tool. As a result, position display that is natural and easy for the operator to understand is possible.

以上のように、本実施の形態によれば、移動中の刃先の軌跡に着目すると、移動の前半および後半部分では工具底面の一箇所で切削を行い、中間部分では刃が入れ替わるが、その間は両方の刃が加工面にあたることがなく、工具底面の広い範囲が同時に加工面に接触することがない。工具底面の広い範囲が加工面に接触すれば、切削抵抗が急激に増大し、工具損傷などを起こす可能性があるが、本実施の形態によれば、その問題が解消され、常に刃先の1点で加工面に接触するか、あるいは特異点を含む区間では刃先が加工面に当たらないので、工具底面の広い範囲が同時に加工面に接触することがないため、切削抵抗の急増や工具損傷を引き起こすことなく、工具損傷のリスクの少ない安定した加工が実現できる。また、ピックフィード加工を行っている場合には、工具底面の広い範囲が加工面に接触するということは、隣のパスにまではみ出して加工しているということにあり、隣の加工形状に干渉する(削り込む)可能性があるが、本実施の形態によれば、その問題が解消され、精度のよい加工が実現できる。   As described above, according to the present embodiment, when focusing on the locus of the moving blade tip, cutting is performed at one place on the bottom surface of the tool in the first half and second half of the movement, and the blade is replaced in the middle portion. Both blades do not touch the machining surface, and a wide area of the tool bottom does not contact the machining surface at the same time. If a wide range of the bottom surface of the tool comes into contact with the machining surface, the cutting resistance increases rapidly and may cause tool damage. However, according to this embodiment, the problem is solved and the cutting edge is always 1 Since the cutting edge does not touch the machined surface at the point where it touches the machined surface or includes a singular point, the wide area of the tool bottom does not contact the machined surface at the same time. Without causing this, stable machining with less risk of tool damage can be realized. In addition, when pick-feed machining is performed, the fact that a wide area on the bottom of the tool is in contact with the machining surface means that the machining is carried out to the adjacent path and interferes with the next machining shape. However, according to the present embodiment, the problem is solved and high-precision machining can be realized.

本実施の形態では、切削点が特異点に一致する点を基準に、特異点前後のそれぞれの姿勢における工具先端中心点間を直線補間したが、実用的には、計算誤差や加工プログラムに指令された移動データに含まれるCAM演算誤差などを考慮して適当なトレランスを設け、特異点のトレランスだけ手前の点、および特異点をトレランスだけ越えた点をそれぞれ補正点Qa、Qbとすることが好ましい。   In the present embodiment, linear interpolation is performed between the tool center points in the respective postures before and after the singular point with reference to the point where the cutting point coincides with the singular point. An appropriate tolerance is provided in consideration of a CAM calculation error included in the transferred data, and correction points Qa and Qb are points that are just before the tolerance of the singular point and points that exceed the tolerance of the singular point, respectively. preferable.

また、実施の形態3で述べたように、補正点間の区間を特異点Sを経由する折れ線や曲線で補間してもよい。また、工具先端中心点ではなく機械位置Pmの位置および回転軸(ないしは、工具の姿勢を制御する制御軸)の位置θを直線または曲線により補間してもよい。   Further, as described in the third embodiment, the section between the correction points may be interpolated with a broken line or a curve passing through the singular point S. In addition, the position of the machine position Pm and the position θ of the rotation axis (or the control axis for controlling the posture of the tool) may be interpolated by a straight line or a curve instead of the center point of the tool tip.

また、本実施の形態では、補正点において工具軸方向ベクトルを補正したが、実施の形態3と組み合わせて、補正点において、工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルの両方を補正してもよい。すなわち、補正点において工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルが平行でなく、かつ補正点Qaにおいては始点、補正点Qbにおいては終点に対して、工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルの相対的な幾何学的関係が近づいていればよい。これにより、実施の形態3と実施の形態4の中間的な効果が得られる。   In the present embodiment, the tool axis direction vector is corrected at the correction point. However, in combination with the third embodiment, both the tool axis direction vector and the machining surface normal vector may be corrected at the correction point. . That is, the tool axis direction vector and the machining surface normal vector are not parallel at the correction point, and the tool axis direction vector and the machining surface normal vector are relative to the start point at the correction point Qa and the end point at the correction point Qb. As long as the geometrical relationship is close. Thereby, an intermediate effect between the third embodiment and the fourth embodiment is obtained.

実施の形態5.
[角度が異なる場合]
前述の実施の形態では、工具が前傾姿勢から後傾姿勢、またはその逆の場合について例を挙げた。しかし、前傾姿勢で特異点に到達し、特異点から出た後は後傾姿勢だが進行方向に対してさらに左右方向にも傾くような場合がある。一般には、特異点前後の工具軸方向ベクトルと加工面法線ベクトルによっては、特異点通過前の工具径補正ベクトルと、特異点通過後の工具径補正ベクトルのなす角度が0度でも180度でもない、任意の角度になりうる。前述した実施の形態は、任意の工具径補正ベクトルと加工面法線ベクトルに対して解くことができる計算式を構成しているので、このような場合にも対応することができる。
Embodiment 5. FIG.
[When the angle is different]
In the above-described embodiment, an example has been given of the case where the tool is tilted forward to backward, or vice versa. However, there are cases where the singular point is reached in the forward leaning posture, and after exiting from the singular point, the posture is backward leaning, but also in the left-right direction with respect to the traveling direction. In general, depending on the tool axis direction vector before and after the singular point and the machining surface normal vector, the angle formed by the tool radius correction vector before passing the singular point and the tool radius correction vector after passing the singular point may be 0 degrees or 180 degrees. There can be any angle. Since the above-described embodiment constitutes a calculation formula that can be solved for an arbitrary tool radius correction vector and a machined surface normal vector, such a case can be dealt with.

例として、実施の形態3を適用した場合を図17(1)に、また、実施の形態4を適用した場合を図17(2)に示す。図は、特異点通過後に進行方向に対して右側に工具が傾斜する場合の動作例を示している。図において、円または楕円は、工具底面輪郭を示している。横軸と縦軸が交差する点は特異点である。この図は特異点における加工面法線ベクトル(=工具軸方向ベクトル)に垂直な平面に、工具底面輪郭を射影したものであり、横軸方向は移動方向にあわせている。また△および黒三角は切削点、○は工具先端中心点を示している。工具は始点(i)→(ii)→(iii)→(iV)の順に移動する。   As an example, FIG. 17 (1) shows a case where the third embodiment is applied, and FIG. 17 (2) shows a case where the fourth embodiment is applied. The figure shows an operation example when the tool is inclined to the right side with respect to the traveling direction after passing through the singular point. In the figure, a circle or an ellipse indicates a tool bottom contour. The point where the horizontal axis and the vertical axis intersect is a singular point. In this figure, the tool bottom contour is projected onto a plane perpendicular to the machining surface normal vector (= tool axis direction vector) at the singular point, and the horizontal axis direction is adjusted to the moving direction. Further, Δ and black triangle indicate cutting points, and ○ indicates the center point of the tool tip. The tool moves in the order of the starting point (i) → (ii) → (iii) → (iV).

図中の(1)の場合は、(ii)において工具軸方向が特異点に一致し(工具底面輪郭が真円)、その姿勢のまま工具先端中心点をPcaからPcbまで補間して、(iii)に移動する。(iii)に到達すれば切削点をSとし、SからP1まで切削点補間する。   In the case of (1) in the figure, the tool axis direction coincides with the singular point in (ii) (the tool bottom contour is a perfect circle), and the tool tip center point is interpolated from Pca to Pcb in that posture, Go to iii). When (iii) is reached, the cutting point is set to S, and the cutting point is interpolated from S to P1.

図中の(2)の場合は、(ii)において工具軸方向を特異点から少しずらし(工具底面輪郭が楕円)、(iii)の姿勢まで工具姿勢を変えながら工具先端中心点をPcaからPcbまで補間して、(iii)に移動する。(iii)に到達すれば切削点をSとし、SからP1まで切削点補間する。   In the case of (2) in the figure, the tool axis direction is slightly shifted from the singular point in (ii) (the tool bottom contour is elliptical), and the tool tip center point is changed from Pca to Pcb while changing the tool posture to the posture of (iii). And interpolate until (iii). When (iii) is reached, the cutting point is set to S, and the cutting point is interpolated from S to P1.

このように、本発明によれば、特異点通過前の工具径補正ベクトルと、特異点通過後の工具径補正ベクトルのなす角度が0度でも180度でもない、任意の角度に対して特異点通過が可能である。また、工具の進行方向に対して工具径補正ベクトルの方向が平行でない場合、一般にも適用可能であり、たとえば、工具進行方向に対して、工具の左方向への傾斜から右方向への傾斜に至る特異点通過などにも適用が可能である。   As described above, according to the present invention, the angle formed by the tool radius correction vector before passing through the singular point and the tool radius correction vector after passing through the singular point is neither 0 degrees nor 180 degrees, and the singular point with respect to an arbitrary angle. Passage is possible. In addition, when the direction of the tool radius correction vector is not parallel to the direction of travel of the tool, it is generally applicable, for example, from the tilt of the tool toward the right to the tilt of the tool relative to the direction of travel of the tool. It can also be applied to passing through singular points.

実施の形態6.
[凹形状の場合]
特に加工面が凹形状の場合には、周辺の加工形状との干渉(削り込み)が問題となる。
Embodiment 6 FIG.
[For concave shape]
In particular, when the processing surface is concave, interference (cutting) with the peripheral processing shape becomes a problem.

図18(1)に示すように、上記の実施の形態1〜3に従って、ステップST201にて補正点Qa、Qbを求める際に、工具先端中心点が特異点Sに一致させた場合に、工具が周囲の移動経路に干渉する場合には、工具の底面が周囲の形状に少なくとも1点で接するように、工具を工具軸方向に、ワークから工具が離れる方向に離した位置に工具先端中心点を配置する。この位置において、ステップST201と同様に、Qa、Qbを求める。   As shown in FIG. 18 (1), when the correction points Qa and Qb are obtained in step ST201 in accordance with the above first to third embodiments, the tool tip center point matches the singular point S. If the tool interferes with the surrounding movement path, the tool tip center point should be at a position away from the workpiece in the tool axis direction and away from the workpiece so that the bottom surface of the tool touches the surrounding shape at least at one point. Place. At this position, Qa and Qb are obtained as in step ST201.

あるいは、図18(2)に示すように、実施の形態4に従って、ステップST201にて補正した工具軸方向ベクトルwa、wbを求める際に、切削点を特異点Sに一致させた場合に、工具が周囲の移動経路に干渉する場合には、工具の底面が周囲の形状に切削点だけで接するように、通常は微小角度としていたΔφをより大きくとり、干渉しないようにする。この姿勢において、ステップST202と同様に、Pca、Pcbを求める。   Alternatively, as shown in FIG. 18 (2), when the tool axis direction vectors wa and wb corrected in step ST201 are obtained in accordance with the fourth embodiment, the tool is matched with the singular point S. Is interfered with the surrounding movement path, Δφ, which is normally a very small angle, is set to be larger so that the bottom surface of the tool is in contact with the surrounding shape only at the cutting point so as not to interfere. In this posture, Pca and Pcb are obtained as in step ST202.

これにより、特異点を通過する際に、周辺の加工形状との干渉(削り込み)を生じないようになり、加工精度が向上する。特に、加工面が凹形状の場合は、干渉が生じやすいので、この場合に適用するとよい。   As a result, when passing through a singular point, interference (cutting) with the surrounding machining shape does not occur, and machining accuracy is improved. In particular, when the processed surface is concave, interference is likely to occur.

以上のように、本実施の形態においては、移動データ補正部において、特異点を含む区間の始点および終点は、特異点を含む区間の外側の所定の距離または所定のブロック数の移動経路と干渉しないよう、工具軸方向に加工面から離れる方向に工具の位置を補正するようにしたので、特異点を通過する際に、周辺の加工形状との干渉(削り込み)を生じないようになり、加工精度が向上する。   As described above, in the present embodiment, in the movement data correction unit, the start point and the end point of the section including the singular point interfere with the movement path of the predetermined distance or the predetermined number of blocks outside the section including the singular point. The tool position is corrected in the direction away from the machining surface in the direction of the tool axis so that it does not cause interference (cutting) with the surrounding machining shape when passing through the singular point. Machining accuracy is improved.

さらには、特異点があるブロックだけでなく、先読みにより、前後のブロックを参照し、より広い範囲で干渉計算すると、より効果的である。   Furthermore, it is more effective to calculate not only the block having the singular point but also the preceding and following blocks by prefetching and calculating the interference in a wider range.

実施の形態7.
[戻る場合]
図19(1)に示すように、ワークに対して工具が、前傾姿勢から、一時的に特異点になり、その後また前傾姿勢に戻る場合がある。このように、一時的に特異点になるが、その前後で工具径補正ベクトルΔPcompが大きく変化しない場合がある。このような場合に、実施の形態1,2,3を適用すると、N0に対するw0と、N1に対するw1の相対的な位置関係がほぼ同じであれば、図19(2)に示すように、NaとNbが近い値となり、特異点においても、工具径補正ベクトルΔPcompを保持するような動作を行う。
Embodiment 7 FIG.
[To return]
As shown in FIG. 19A, the tool may temporarily become a singular point from the forward leaning posture and then return to the forward leaning posture again. As described above, the tool radius correction vector ΔPcomp may not change significantly before and after the singular point temporarily. In such a case, when the first, second, and third embodiments are applied, if the relative positional relationship between w0 with respect to N0 and w1 with respect to N1 is substantially the same, as shown in FIG. And Nb are close to each other, and an operation for holding the tool radius correction vector ΔPcomp is performed even at a singular point.

同様に実施の形態4を適用すると、waとwbが近い値となり、特異点においても、工具径補正ベクトルΔPcompを保持するような動作を行う。   Similarly, when Embodiment 4 is applied, wa and wb are close to each other, and an operation is performed to hold the tool radius correction vector ΔPcomp even at a singular point.

加工においては、基本的に工具は前傾、または後傾だけで削りたい場合がある。そのような場合においても、加工形状によっては、一時的に加工面に対して工具が垂直になってしまう場合がある。そのような場合に、特異点において、工具径補正ベクトルを大きく変化させてしまう、特に特異点において工具径補正ベクトルを0にしてしまうと、逆に加工形状に対して削りこみを生じる場合がある。たとえば、この図の例で、工具先端中心点を特異点Sに一致させれば、工具右下が指令経路に干渉してしまうのがわかるであろう。このように、基本的に工具から見て一定方向の刃で加工するような用途の場合には、本実施の形態のように、一時的に特異点となり、ワークから見て元の工具軸方向に戻る(特異点を通過しない)場合には、工具径補正ベクトルΔPcompを保持するような動作を行うことが、不要な干渉防止に効果がある。   In machining, there is a case where the tool is basically desired to be cut only by tilting forward or backward. Even in such a case, depending on the machining shape, the tool may be temporarily perpendicular to the machining surface. In such a case, if the tool radius correction vector is greatly changed at a singular point, especially if the tool radius correction vector is set to 0 at a singular point, the machining shape may be scraped. . For example, in the example of this figure, if the center point of the tool tip coincides with the singular point S, it will be understood that the lower right of the tool interferes with the command path. In this way, in the case of an application where machining is basically performed with a blade in a certain direction as viewed from the tool, it becomes a singular point temporarily as in this embodiment, and the original tool axis direction as viewed from the workpiece. In the case of returning to (without passing through the singular point), it is effective to prevent unnecessary interference by performing an operation of holding the tool radius correction vector ΔPcomp.

以上のように、本実施の形態においては、移動データ補正部において、特異点に到達する直前の工具径補正ベクトルと、特異点から出発した直後の工具径補正ベクトルが同じ方向であるとき、特異点近傍においては、工具径補正ベクトルを保持するようにしたので、基本的に加工面に対して工具を一定の方向に傾けて加工するような用途の場合に、意図しない削りこみを防止する。   As described above, in this embodiment, when the tool radius correction vector immediately before reaching the singular point and the tool radius correction vector immediately after starting from the singular point are in the same direction in the movement data correction unit, Since the tool radius correction vector is held in the vicinity of the point, unintentional cutting is prevented in the case of machining where the tool is basically tilted with respect to the machining surface in a certain direction.

実施の形態8.
[ラジアスエンドミルの場合]
本実施の形態においては、ラジアスエンドミルを用いた場合の補正方法について述べる。
Embodiment 8 FIG.
[In case of radius end mill]
In the present embodiment, a correction method when a radius end mill is used will be described.

図20に示すように、ラジアスエンドミルにおける工具径補正ベクトルΔPcompは
ΔPcomp = (d−r)e + r(N−w) (8.1)
で表される。ここで右辺第1項は式(1.15)と同様に、ラジアスエンドミルの底面の平面の半径分の工具径補正ベクトルを指しており、スクエアエンドミルと同様に、底面全体が加工面に接する場合には工具径補正ベクトルが不定となる。一方、右辺第2項目はコーナ半径分の工具径補正ベクトルを指しており、これは加工面の法線ベクトルと工具軸方向ベクトルで一意に計算され、特異点において不定になることも、特異点前後で不連続になることもない。
As shown in FIG. 20, the tool radius correction vector ΔPcomp in the radius end mill is ΔPcomp = (dr−e) e + r (N−w) (8.1)
It is represented by Here, the first term on the right side indicates a tool radius correction vector corresponding to the radius of the plane of the bottom surface of the radius end mill, as in the formula (1.15), and when the entire bottom surface is in contact with the machining surface, like the square end mill. The tool radius correction vector is indefinite. On the other hand, the second item on the right side indicates the tool radius correction vector for the corner radius, which is uniquely calculated by the normal vector of the machining surface and the tool axis direction vector, and may be indefinite at the singular point. There is no discontinuity before and after.

従ってラジアスエンドミルにおいては、上記の実施の形態1〜3のように加工面の法線ベクトルを補正する場合には、補正後の移動データ7を用いて計算を行うのは右辺第1項のみで、右辺第2項は補正前の移動データ2を用いて計算を行う。   Therefore, in the radius end mill, when the normal vector of the machining surface is corrected as in the first to third embodiments, only the first term on the right side is calculated using the corrected movement data 7. The second term on the right side is calculated using the movement data 2 before correction.

図において、補間部8において、補正後の移動データ7を用いて、次回の補間点における、Pe(tn)、w(tn)、N(tn)を求め、これらを式(1.15)から式(1.18)に当てはめて、式(8.1)の右辺第1項を求める。さらに、補間部8は、加工プログラム1に指令された補正前の移動データ2を用いて、次回の補間点における指令されたとおりの加工面法線ベクトルN’(tn)を求め、これとw(tn)を用いて、式(8.1)の右辺第2項を求める。   In the figure, the interpolation unit 8 obtains Pe (tn), w (tn), and N (tn) at the next interpolation point using the corrected movement data 7, and these are obtained from the equation (1.15). By applying the equation (1.18), the first term on the right side of the equation (8.1) is obtained. Further, the interpolation unit 8 uses the uncorrected movement data 2 commanded to the machining program 1 to obtain the machining surface normal vector N ′ (tn) as commanded at the next interpolation point, and this and w Using (tn), the second term on the right side of Equation (8.1) is obtained.

これにより、本来特異点には影響されず常に正確に計算可能なコーナ半径分の径補正ベクトルは、指令されたとおりの加工面法線ベクトルを用いて計算が可能となるとともに、ラジアスエンドミルの底面の平面の半径分の工具径補正ベクトルは、スクエアエンドミルと同様に、移動データを補正しながら動作することで、特異点の問題を回避しながら、計算することが可能となる。すなわち、本実施の形態によれば、ラジアスエンドミルを用いて特異点を通過する場合でも、精度のよい加工結果を得ることができる。   This makes it possible to calculate the radius correction vector for the corner radius, which can be always accurately calculated without being influenced by the singular point, using the machined surface normal vector as commanded, and at the bottom of the radius end mill. Similar to the square end mill, the tool radius correction vector corresponding to the radius of the plane can be calculated while avoiding the problem of singular points by operating while correcting the movement data. That is, according to the present embodiment, it is possible to obtain an accurate machining result even when passing through a singular point using a radius end mill.

なお、この場合でも、現在位置9は、実際の切削点ではなく、補正前の移動データ2を用いて、補正前の移動経路(加工プログラム1に指令された指令経路)上を補間して求めてもよい。これにより、操作者にとって自然で理解しやすい位置表示が可能となる。   Even in this case, the current position 9 is obtained by interpolation on the movement path before correction (command path commanded to the machining program 1) using the movement data 2 before correction instead of the actual cutting point. May be. As a result, position display that is natural and easy for the operator to understand is possible.

本実施の形態において、ラジアスエンドミル工具を用いて加工を行う場合には、移動経路補正部および補間部において工具径補正量を求める際に、工具底面の平坦部の半径に相当する工具径補正ベクトルは補正後の工具軸方向ベクトルおよび加工面法線ベクトルを用いて計算し、一方、工具のコーナ半径に相当する工具径補正ベクトルは補正前の工具軸方向ベクトルおよび加工面法線ベクトルを用いて計算し、両者を加算して工具径補正ベクトルを求めるようにしたので、ラジアスエンドミル工具を用いた加工において、精度よく加工を行うことができる。   In the present embodiment, when machining is performed using a radius end mill tool, a tool radius correction vector corresponding to the radius of the flat portion of the tool bottom surface is obtained when obtaining the tool radius correction amount in the movement path correction unit and the interpolation unit. Is calculated using the corrected tool axis direction vector and the machined surface normal vector, while the tool radius correction vector corresponding to the tool corner radius is calculated using the uncorrected tool axis direction vector and the machined surface normal vector. Since the tool radius correction vector is obtained by calculating and adding both, machining can be performed with high accuracy in machining using a radius end mill tool.

スクエアエンドミルを用いて工具底面のエッジにより加工を行う例を示す図である。It is a figure which shows the example which processes by the edge of a tool bottom face using a square end mill. 加工面に対する工具の姿勢を連続的に変えながら移動する例を示す図である。It is a figure which shows the example which moves, changing the attitude | position of the tool with respect to a process surface continuously. ラジアスエンドミルを用いて加工を行う例を示す図である。It is a figure which shows the example which processes using a radius end mill. 本発明の実施の形態1における数値制御装置の構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of the numerical control apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における工具データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the tool data in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における全体の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the whole process in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における特異点判定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the singularity determination process in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における移動データの補正処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the correction process of the movement data in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における補正前後の移動データを示す図である。It is a figure which shows the movement data before and behind correction | amendment in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1における動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における補正前後の移動データを示す図である。It is a figure which shows the movement data before and behind correction | amendment in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3における補正前後の移動データを示す図である。It is a figure which shows the movement data before and behind correction | amendment in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における補正前後の移動データを示す図である。It is a figure which shows the movement data before and behind correction | amendment in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4における動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5における動作の例を示す図である。It is a figure which shows the example of operation | movement in Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態6における補正後の移動データを示す図である。It is a figure which shows the movement data after correction | amendment in Embodiment 6 of this invention. 本発明の実施の形態7における補正前後の移動データを示す図である。It is a figure which shows the movement data before and behind correction | amendment in Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施の形態8における工具径補正ベクトルを説明する図である。It is a figure explaining the tool diameter correction vector in Embodiment 8 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 加工プログラム、2 加工プログラムに指令された移動データ、3 工具データ、4 特異点判定部、5 特異点判定結果、6 移動データ補正部、7 補正後の移動データ、8 補間部、9 現在位置、10 表示部、11 位置指令値、12 位置制御部1、13 位置制御部2、14 位置制御部3、15 位置制御部4、16 位置制御部5、Pe 切削点、Pc 工具先端中心点、w 工具軸方向ベクトル、N 加工面法線ベクトル、Q 補正点、S 特異点、ΔPcomp 工具径補正ベクトル。   1 machining program, 2 movement data commanded to machining program, 3 tool data, 4 singularity determination unit, 5 singularity determination result, 6 movement data correction unit, 7 corrected movement data, 8 interpolation unit, 9 current position DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Display part, 11 Position command value, 12 Position control part 1, 13 Position control part 2, 14 Position control part 3, 15 Position control part 4, 16 Position control part 5, Pe cutting point, Pc Tool tip center point, w Tool axis direction vector, N Machining surface normal vector, Q correction point, S singular point, ΔPcomp Tool radius correction vector.

Claims (10)

スクエアエンドミル工具またはラジアスエンドミル工具を用いて、加工物に対する工具姿勢を変えながら、工具底面が加工物に接する切削点が、加工プログラムに指令された移動経路に沿って移動するように、機械の駆動軸を制御する数値制御装置であって、
前記加工プログラムに指令された移動データと使用する工具の工具データとに基づいて、前記工具の移動中に前記加工物の加工面に対して工具軸方向が垂直となる特異点があるかを判定する特異点判定部と、
前記特異点判定部によって移動中に特異点があると判定された場合には、前記移動データを、特異点を含む移動区間と特異点を含まない移動区間とに分割する移動データ補正部と、
前記移動データ補正部によって分割された移動区間のうち、前記特異点を含む移動区間では、移動がある場合には、工具先端中心点の位置を補間して求め、一方、前記特異点を含まない移動区間では、切削点の位置を補間し、加工面法線ベクトルと工具軸方向から工具先端中心点まで工具径補正ベクトルを求めて加算することで、工具先端中心点を求め、求めた前記工具先端中心点から逆運動学関数を用いて機械各軸の位置を求める補間部と、
前記補間部によって求められた機械各軸の位置に従って機械の駆動軸を制御する位置制御部と
を備えたことを特徴とする数値制御装置。
Use a square end mill tool or a radius end mill tool to drive the machine so that the cutting point where the bottom of the tool touches the workpiece moves along the movement path specified in the machining program while changing the tool posture with respect to the workpiece. A numerical control device for controlling an axis,
Based on the movement data commanded to the machining program and the tool data of the tool to be used, it is determined whether there is a singular point where the tool axis direction is perpendicular to the machining surface of the workpiece during the movement of the tool A singularity determination unit,
When the singular point determination unit determines that there is a singular point during movement, the movement data correction unit that divides the movement data into a movement section including a singular point and a movement section not including a singular point;
Of the movement sections divided by the movement data correction unit, in the movement section including the singular point, if there is movement, the position of the tool tip center point is obtained by interpolation, while the singular point is not included. In the movement section, the tool tip center point is obtained by interpolating the position of the cutting point, obtaining the tool surface normal vector and the tool radius correction vector from the tool axis direction to the tool tip center point, and adding them. An interpolation unit that obtains the position of each axis of the machine using an inverse kinematics function from the tip center point;
And a position control unit that controls a drive shaft of the machine according to the position of each axis of the machine determined by the interpolation unit.
前記移動データ補正部は、
特異点を含む区間の始点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角が、
前記特異点を含む区間の始点の直前の点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角に近づくように、
前記特異点を含む区間の始点における加工面法線ベクトルまたは工具軸方向ベクトルないしはその両方を補正し、
前記特異点を含む区間の終点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角が、
前記特異点を含む区間の終点の直後の点における加工面法線ベクトルに対する工具軸方向ベクトルのなす回転角に近づくように、
前記特異点を含む区間の終点における加工面法線ベクトルまたは工具軸方向ベクトルないしはその両方を補正する
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。
The movement data correction unit
The rotation angle made by the tool axis direction vector with respect to the machining surface normal vector at the start point of the section including the singular point is
To approach the rotation angle formed by the tool axis direction vector with respect to the machining surface normal vector at the point immediately before the start point of the section including the singular point,
Correct the machining surface normal vector and / or the tool axis direction vector at the start point of the section including the singular point,
The rotation angle formed by the tool axis direction vector with respect to the machining surface normal vector at the end point of the section including the singular point,
To approach the rotation angle formed by the tool axis direction vector with respect to the machining surface normal vector at the point immediately after the end point of the section including the singular point,
The numerical controller according to claim 1, wherein a machining surface normal vector and / or a tool axis direction vector at an end point of a section including the singular point is corrected.
前記移動データ補正部は、
前記特異点を含む区間の始点を、特異点の位置から、特異点を含む区間の始点の直前の位置における工具径補正ベクトルを減算した位置とし、
前記特異点を含む区間の終点を、特異点の位置から、特異点を含む区間の直後の位置における工具径補正ベクトルを減算した位置とする
ことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置。
The movement data correction unit
The starting point of the section including the singular point is a position obtained by subtracting the tool radius correction vector at the position immediately before the starting point of the section including the singular point from the position of the singular point,
3. The numerical value according to claim 1, wherein the end point of the section including the singular point is a position obtained by subtracting a tool radius correction vector at a position immediately after the section including the singular point from the position of the singular point. Control device.
前記移動データ補正部は、
前記特異点を含む区間の始点および終点を特異点とし、
前記特異点を含む区間の始点および終点における加工面法線ベクトルを補正する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置。
The movement data correction unit
The starting point and ending point of the section including the singular point are singular points,
The numerical control apparatus according to claim 1, wherein a machining surface normal vector at a start point and an end point of a section including the singular point is corrected.
前記移動データ補正部は、
前記特異点を含む区間の始点および終点を特異点とし、
前記特異点を含む区間の始点および終点における工具軸方向ベクトルを補正する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御装置。
The movement data correction unit
The starting point and ending point of the section including the singular point are singular points,
The numerical control device according to claim 1, wherein a tool axis direction vector at a start point and an end point of a section including the singular point is corrected.
前記移動データ補正部は、
前記特異点を含む区間の始点および終点は、特異点を含む区間の外側の所定の距離または所定のブロック数の移動経路と干渉しないよう、工具軸方向に加工面から離れる方向に工具の位置を補正する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の数値制御装置。
The movement data correction unit
The starting point and the ending point of the section including the singular point are positioned in the direction away from the machining surface in the tool axis direction so as not to interfere with a predetermined distance or a predetermined number of blocks outside the section including the singular point. It correct | amends. The numerical control apparatus of any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned.
前記移動データ補正部は、
前記特異点に到達する直前の工具径補正ベクトルと、特異点から出発した直後の工具径補正ベクトルが同じ方向であるとき、特異点近傍においては、工具径補正ベクトルを保持する
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の数値制御装置。
The movement data correction unit
When the tool radius correction vector immediately before reaching the singular point and the tool radius correction vector immediately after starting from the singular point are in the same direction, the tool radius correction vector is held in the vicinity of the singular point. The numerical control apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記補間部は、
実際の切削点の位置とは別に、
前記加工プログラムに指令された移動経路上を補間した位置を計算し、これを現在位置として画面表示する
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の数値制御装置。
The interpolation unit
Apart from the actual cutting point position,
The numerical control apparatus according to claim 1, wherein a position interpolated on a movement route commanded by the machining program is calculated and displayed on the screen as a current position.
前記補間部は、
特異点を含む区間においては
前記加工プログラムに指令された移動経路上の特異点の位置を計算し、これを現在位置として画面表示する
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の数値制御装置。
The interpolation unit
In the section including a singular point, the position of a singular point on the movement route commanded by the machining program is calculated, and this is displayed on the screen as the current position. The numerical controller described.
前記工具としてラジアスエンドミル工具を用いて加工を行う場合には、
前記移動経路補正部および補間部は、工具径補正量を求める際に、
工具底面の平坦部の半径に相当する工具径補正ベクトルは補正後の工具軸方向ベクトルおよび加工面法線ベクトルを用いて計算し、
一方、工具のコーナ半径に相当する工具径補正ベクトルは補正前の工具軸方向ベクトルおよび加工面法線ベクトルを用いて計算し、
両者を加算して工具径補正ベクトルを求める
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の数値制御装置。
When processing using a radius end mill tool as the tool,
When the movement path correction unit and the interpolation unit obtain the tool radius correction amount,
The tool radius correction vector corresponding to the radius of the flat part on the bottom of the tool is calculated using the corrected tool axis direction vector and the machined surface normal vector,
On the other hand, the tool radius correction vector corresponding to the tool corner radius is calculated using the tool axis direction vector and the machining surface normal vector before correction,
The numerical controller according to any one of claims 1 to 9, wherein the tool radius correction vector is obtained by adding both.
JP2006273161A 2006-10-04 2006-10-04 Numerical controller Active JP4708299B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006273161A JP4708299B2 (en) 2006-10-04 2006-10-04 Numerical controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006273161A JP4708299B2 (en) 2006-10-04 2006-10-04 Numerical controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008090734A true JP2008090734A (en) 2008-04-17
JP4708299B2 JP4708299B2 (en) 2011-06-22

Family

ID=39374789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006273161A Active JP4708299B2 (en) 2006-10-04 2006-10-04 Numerical controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4708299B2 (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2249221A2 (en) 2009-05-07 2010-11-10 JTEKT Corporation Controller for machine tool and five-axis simultaneous control machine tool controlled thereby
JP2011003176A (en) * 2009-05-19 2011-01-06 Fanuc Ltd Numerical control device for five-axis processing machine
JP2011100266A (en) * 2009-11-05 2011-05-19 Mitsubishi Electric Corp Numerical control device
JP2011165066A (en) * 2010-02-12 2011-08-25 Jtekt Corp Error display device of machine tool
CN103163830A (en) * 2011-12-12 2013-06-19 沈阳高精数控技术有限公司 Control method for motion mutation phenomenon in compensation of five-axis face milling cutter
US8818549B2 (en) 2009-08-24 2014-08-26 Jtekt Corporation Controller for machine tool and five-axis simultaneous control machine tool controlled thereby
CN106814692A (en) * 2015-11-30 2017-06-09 兄弟工业株式会社 Control device, lathe, control method
CN107065769A (en) * 2017-04-26 2017-08-18 山东理工大学 Generating tool axis vector method for fairing is processed based on AB type five-axle number control machine tools ball head knife
CN108008699A (en) * 2016-10-27 2018-05-08 兄弟工业株式会社 Machining path arithmetic unit, machining path operation method
WO2018179401A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社牧野フライス製作所 Tool path generation method and device
JP2019070953A (en) * 2017-10-10 2019-05-09 Dmg森精機株式会社 Machining program processing device and multiple-spindle machine equipped with the same
CN110888394A (en) * 2019-12-23 2020-03-17 南京工业大学 Cutter shaft optimization method for wear control of curved surface numerical control machining ball end mill
WO2021095170A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-20 三菱電機株式会社 Machining program conversion device, numerical control device, and machining program conversion method
WO2021182305A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-16 ファナック株式会社 Numerical control device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09254062A (en) * 1996-03-26 1997-09-30 Toyota Autom Loom Works Ltd Posture determining method and posture determining device of industrial robot
JP2005182437A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Fanuc Ltd Numerical control device and numerical control method
JP2006227724A (en) * 2005-02-15 2006-08-31 Mitsubishi Electric Corp Control device and control method for robot

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09254062A (en) * 1996-03-26 1997-09-30 Toyota Autom Loom Works Ltd Posture determining method and posture determining device of industrial robot
JP2005182437A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Fanuc Ltd Numerical control device and numerical control method
JP2006227724A (en) * 2005-02-15 2006-08-31 Mitsubishi Electric Corp Control device and control method for robot

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2249221A2 (en) 2009-05-07 2010-11-10 JTEKT Corporation Controller for machine tool and five-axis simultaneous control machine tool controlled thereby
US8712576B2 (en) 2009-05-07 2014-04-29 Jtekt Corporation Controller for machine tool and five-axis simultaneous control machine tool controlled thereby
JP2011003176A (en) * 2009-05-19 2011-01-06 Fanuc Ltd Numerical control device for five-axis processing machine
US8818549B2 (en) 2009-08-24 2014-08-26 Jtekt Corporation Controller for machine tool and five-axis simultaneous control machine tool controlled thereby
JP2011100266A (en) * 2009-11-05 2011-05-19 Mitsubishi Electric Corp Numerical control device
JP2011165066A (en) * 2010-02-12 2011-08-25 Jtekt Corp Error display device of machine tool
CN103163830A (en) * 2011-12-12 2013-06-19 沈阳高精数控技术有限公司 Control method for motion mutation phenomenon in compensation of five-axis face milling cutter
CN106814692A (en) * 2015-11-30 2017-06-09 兄弟工业株式会社 Control device, lathe, control method
CN108008699B (en) * 2016-10-27 2020-03-03 兄弟工业株式会社 Machining path calculation device and machining path calculation method
CN108008699A (en) * 2016-10-27 2018-05-08 兄弟工业株式会社 Machining path arithmetic unit, machining path operation method
WO2018179401A1 (en) * 2017-03-31 2018-10-04 株式会社牧野フライス製作所 Tool path generation method and device
JPWO2018179401A1 (en) * 2017-03-31 2019-11-07 株式会社牧野フライス製作所 Tool path generation method and apparatus
CN107065769B (en) * 2017-04-26 2019-07-16 山东理工大学 Generating tool axis vector method for fairing is processed based on AB type five-axle number control machine tool ball head knife
CN107065769A (en) * 2017-04-26 2017-08-18 山东理工大学 Generating tool axis vector method for fairing is processed based on AB type five-axle number control machine tools ball head knife
JP2019070953A (en) * 2017-10-10 2019-05-09 Dmg森精機株式会社 Machining program processing device and multiple-spindle machine equipped with the same
WO2021095170A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-20 三菱電機株式会社 Machining program conversion device, numerical control device, and machining program conversion method
JPWO2021095170A1 (en) * 2019-11-13 2021-05-20
JP7175403B2 (en) 2019-11-13 2022-11-18 三菱電機株式会社 MACHINING PROGRAM CONVERTER, NUMERIC CONTROLLER AND MACHINING PROGRAM CONVERSION METHOD
CN110888394A (en) * 2019-12-23 2020-03-17 南京工业大学 Cutter shaft optimization method for wear control of curved surface numerical control machining ball end mill
CN110888394B (en) * 2019-12-23 2021-03-19 南京工业大学 Cutter shaft optimization method for wear control of curved surface numerical control machining ball end mill
WO2021182305A1 (en) * 2020-03-11 2021-09-16 ファナック株式会社 Numerical control device
JP6985563B1 (en) * 2020-03-11 2021-12-22 ファナック株式会社 Numerical control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP4708299B2 (en) 2011-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4708299B2 (en) Numerical controller
JP6457432B2 (en) Servo control device, control method and computer program for machine tool for rocking cutting
TWI448853B (en) Numerical control apparatus
US20080288103A1 (en) Numerical control method for five-axis processing machine
US20090228138A1 (en) Numerical controller controlling five-axis processing machine
US8818549B2 (en) Controller for machine tool and five-axis simultaneous control machine tool controlled thereby
US10500724B2 (en) Robot teaching device for correcting robot trajectory
WO2011064816A1 (en) Numerical control device
JP5079165B2 (en) Numerical control apparatus and numerical control method
JP5872869B2 (en) Numerical control device that performs machining by cutting point command on the back of the tool
KR20110069594A (en) Automatic pipe profile-cutting and bevelling system
WO2014016943A1 (en) Numerical control device
JPWO2013179366A1 (en) Numerical controller
JP2005182437A (en) Numerical control device and numerical control method
JP4620148B2 (en) Servo motor control device
JP4637197B2 (en) Numerical controller
JP3599800B2 (en) Spindle normal direction control method for numerically controlled machine tools
JP5399881B2 (en) Numerical control device for 5-axis machine
WO2015079583A1 (en) Device for controlling machine tool
WO2014068675A1 (en) Machine tool control device and machine tool
JP7088800B2 (en) Robot control device that controls the arc motion of the robot
JPH03281083A (en) Attitude control system for cnc laser beam machine
CN112513752B (en) Milling method
JP5359651B2 (en) Shape measuring device
JP2008036733A (en) Trajectory control device of articulated link mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100817

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101008

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4708299

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250