JP2009015464A - 数値制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】誤差補正を行う前の座標値で補間を行い、求めた補間後の位置に対して補間点毎に誤差補正を行う。またワークと工具との相対速度が誤差が無い場合の相対速度と同じ速度となるように補間を行い、その結果実際の機械の速度がクランプ速度を超える場合は、速度を超えないようワークと工具との相対速度を調整し、ブロック途中で相対速度が変化しないようにする。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明の実施の形態1を、図1に示すような、X軸、Y軸、Z軸の3つの移動軸(直交3軸)の他に、Y軸回りに回転する工具22側の回転軸であるB軸、Z軸周りに回転する加工テーブル21側の回転軸であるC軸を持ち、テーブル21上の加工物(ワーク)23の加工を行う混合型の5軸加工機に適用した場合について説明する。尚、本発明は、工具側に回転軸が2軸ある場合、ワーク側に回転軸が2軸ある場合の5軸加工機にも適用することができる。
したがって、
*P =Rc(−θ)・(P−P0)+P0 …(1)
と表すことができる。
*Pt=Rc(−Ct)・(P−P0)+P …(2)
として計算できる。
It=sin(Bt)
Jt=0
Kt=cos(Bt)
となる。
Ib=cos(Ct)・It−sin(Ct)・Jt
=cos(Ct)・sin(Bt) …(3)
Jb=sin(Ct)・It+cos(Ct)・Jt
=sin(Ct)・sin(Bt) …(4)
Kb=Kt
=cos(Bt) …(5)
と計算できる。
*Pt2=RA・Pt1+PA …(6)
と表すことができる。RAはテーブル座標系44をX軸周りにΔa、Y軸周りにΔb、Z軸周りにΔc回転させる座標変換行列である。Δa、Δb、Δcは、機械座標系とワーク設置座標系とのX、Y、Z軸まわりの回転誤差であり、前述したようにメモリ18に記憶されている。式(6)に示した変換処理は、誤差補正部15によって実行される。
実施の形態1では、ワークと工具との相対速度が加工プログラムの指令速度どおりとなるよう補間を行うため、実際の機械の速度がクランプ速度を超える場合がある。単純に最終的な機械の移動速度をクランプすると、ブロック途中でワークに対する工具の相対速度が変化することになり、加工精度の面で好ましくない。したがって、この実施の形態2では、クランプ速度を超えないようワークと工具との相対速度を調整するようにしている。図8は、実施の形態2による動作手順を示すフローチャートである。なお、図8において、ステップS201〜S210の処理は、先の実施の形態1と同様に、補間点毎に、すなわち補間の度に実行される。
2 加工プログラム
3 サーボアンプ
4 設置誤差計測部
11 プログラム解析部
12 補間処理部
13 第1座標変換部
15 誤差補正部
16 第2座標変換部
17 移動量出力部
18 メモリ
21 加工テーブル
22 工具
23 ワーク
42 機械座標系
44 テーブル座標系
53 機械設置座標系
54 ワーク設置座標系
Claims (4)
- 加工プログラムに従って、直交する3つの移動軸および2つの移動軸の周りに回転可能な2つの回転軸を有する工作機械を駆動してワークの加工を行う数値制御装置において、
加工プログラムで指定された加工物の位置と実際の加工物の取り付け位置との設置誤差である直交3軸方向の並進移動誤差と直交3軸周りの回転方向誤差を記憶する設置誤差記憶部と、
機械座標系で与えられる加工指令の補間を行う補間処理部と、
補間処理部によって補間された位置を機械座標系から、前記回転軸の回転に応じて機械座標系を回転させた中間座標系に変換する処理を補間点毎に実行する第1の座標処理部と、
中間座標系に変換された補間点の位置を、設置誤差記憶部に記憶された並進移動誤差および回転方向誤差を用いて誤差補正する処理を補間点毎に実行する誤差補正部と、
誤差補正後の位置を機械座標系の位置に変換する処理を補間点毎に実行する第2の座標処理部と、
第2の座標処理部の出力に基づき直交する3つの移動軸および回転軸の移動量を求める移動量出力部と、
移動量出力部の出力に基づき直交する3つの移動軸および回転軸を駆動制御する駆動部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。 - 前記第1の座標処理部は、回転軸の位置に基づき中間座標系での工具軸の姿勢ベクトルを求め、
誤差補正部は、中間座標系での工具軸の姿勢ベクトルを設置誤差記憶部に記憶された回転方向誤差により回転させ、回転方向の誤差補正を行い、
前記第2の座標処理部は、回転方向の誤差補正を行った中間座標系での工具姿勢ベクトルから機械座標系での誤差補正後の各回転軸の角度を求め、この各回転軸の角度を用いて機械座標系の位置を求める
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 前記補間処理部は、加工プログラムで指定された移動速度で補間処理を行う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。
- 前記移動量出力部は、機械座標系の位置に従って機械座標系での移動量を求め、該移動量に基づき機械座標系での移動速度を求め、この移動速度がクランプ速度を越える場合、クランプ速度を超えないように移動速度を補正し、この移動速度を補間処理部に入力し、
補間処理部は、入力された補正後の移動速度に基づき補間処理を再実行し、
前記第1の座標処理部は、再実行された補間処理結果が入力されると、中間座標系への前記変換処理を再実行し、
前記誤差補正部は、再実行された中間座標系への変換結果が入力されると、前記誤差補正処理を再実行し、
前記第2の座標処理部は、再実行された誤差補正処理が入力されると、機械座標系への前記変換処理を再実行し、
前記移動量出力部は、再実行された機械座標系への変換結果が入力されると、この変換結果に基づき直交する3つの移動軸および回転軸の移動量を求め、
前記駆動部は、再実行された直交3軸および回転軸の移動量入力に基づき直交3軸および回転軸を駆動制御する
ことを特徴とする請求項3に記載の数値制御装置。
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