JP2010176447A - Nc data correcting method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、NCデータの修正方法及び装置に関する。 The present invention relates to an NC data correction method and apparatus.
通常、工作機械用のNC(Numerical Control)データは、CAD(Computer-Aided Design)で作成したワーク形状のデータ(以降、CADデータと呼ぶ。)を基に、CAM(Computer-Aided Manufacturing)で加工パス等の情報を与えて作成される。例えば、図8(a)を参照すると、CADデータを示す線LCADに基づいて、複数のNCデータの点列D(i)がCAMにより作成される。この際、CAMは、ある与えられたトレランス(許容範囲)T内の精度で点列D(i)を作成する。トレランスTは小さくすればするほど計算時間が長くなるため、ワーク形状が大きい場合、あまり小さく設定できず、適切な大きさの値が設定される。 Normally, NC (Numerical Control) data for machine tools is processed by CAM (Computer-Aided Manufacturing) based on workpiece shape data (hereinafter referred to as CAD data) created by CAD (Computer-Aided Design). Created by giving information such as the path. For example, referring to FIG. 8A, a plurality of NC data point sequences D (i) are created by CAM based on a line L CAD indicating CAD data. At this time, the CAM creates the point sequence D (i) with accuracy within a given tolerance (allowable range) T. The smaller the tolerance T is, the longer the calculation time is. Therefore, when the workpiece shape is large, it cannot be set too small, and an appropriate value is set.
CAMから出力されたNCデータの点列D(i)のまま加工すると、点線LNCに示すように、加工面は凸凹の粗い面になる。そのため、加工の際に、スムージング補正(平滑化、曲線補間等)を行い、図8(b)中の線LFに示すような滑らかな曲線として加工を実施する。このようなスムージング補正を、全ての加工パス各々について行うことにより、滑らかなワーク形状の面を実現するようにしている。なお、図8(a)、(b)は、一例として、1つの加工パスの時間軸tに対する1次元方向(X方向)の変位を示している。又、“i”には、加工順番を示す数が付される。 When machining left dot sequence D of NC data output from the CAM (i), as shown in dotted line L NC, processed surface becomes rough surface uneven. Therefore, during processing, smoothing correction (smoothing, curve interpolation, etc.) performed, performing the processing as a smooth curve as indicated by the line L F in FIG. 8 (b). By performing such smoothing correction for each of all machining passes, a smooth workpiece shape surface is realized. FIGS. 8A and 8B show, as an example, displacement in a one-dimensional direction (X direction) with respect to the time axis t of one machining pass. Further, “i” is assigned a number indicating the processing order.
上記スムージング補正は、連続した1列の点列(加工パス)について、面の境界を示すエッジの検出を行うと共に、検出されたエッジで分割して、滑らかな曲線となるように実施していた。しかしながら、この方法では、隣接する他の加工パスとの間で、面の境界に段差が生じる問題があった。 The smoothing correction has been performed so as to detect an edge indicating a boundary of a surface of a continuous point sequence (processing path) and to divide the detected edge into a smooth curve. . However, in this method, there is a problem that a step is generated at the boundary of the surface between other adjacent processing passes.
これを、図9を参照して説明する。例えば、2つの曲面B1、B2を有し、曲面B1と曲面B2との間に境界Eを有するワーク形状のNCデータとして、図9(a)に示すような複数の点列D(i)からなる複数の加工パスP1〜P5が与えられた場合を考える。この場合、一定ピッチ毎に往復する加工パスP1→P2→P3→P4→P5を経て、加工が実施される。 This will be described with reference to FIG. For example, as NC data of a work shape having two curved surfaces B1 and B2 and having a boundary E between the curved surfaces B1 and B2, a plurality of point sequences D (i) as shown in FIG. Consider a case where a plurality of machining passes P1 to P5 are given. In this case, the machining is performed through machining paths P1 → P2 → P3 → P4 → P5 that reciprocate at a constant pitch.
これらの加工パスに対して、従来のスムージング補正を行うと、例えば、図9(b)に示すように、加工パスP2のA1部において、エッジが検出された場合には、エッジが検出された部分の点列のスムージング補正をOFFとし、それ以外の点列のスムージング補正をONとして、補正が行われる。一方、加工パスP3のA2部において、存在するエッジが検出されなかった場合には、加工パスP3全体の点列のスムージング補正をONとして、補正が行われることになる。これは、ワーク形状のCADデータを参照することなく、NCデータのみに基づいて、エッジ検出を行うと、このような相違が起こり得る。 When conventional smoothing correction is performed on these machining passes, for example, as shown in FIG. 9B, when an edge is detected in the A1 portion of the machining pass P2, the edge is detected. The correction is performed by turning off the smoothing correction of the point sequence of the part and turning on the smoothing correction of the other point sequences. On the other hand, if no existing edge is detected in the A2 portion of the machining path P3, the correction is performed by turning on the smoothing correction of the point sequence of the entire machining path P3. This can occur when edge detection is performed based only on NC data without referring to CAD data of the workpiece shape.
そして、図9(a)に示した加工パスについて、NCデータのみに基づいたエッジ検出が、例えば、P1:エッジ検出○、P2:エッジ検出○、P3:エッジ検出×、P4:エッジ検出○、P5:エッジ検出×となった仮定すると、実際の境界Eに対して、スムージング補正後は、図9(c)に示すような境界EFとなり、エッジ検出の有無により、隣接する他の加工パスとの間に、加工パスの往復段差が発生していた。 For the machining path shown in FIG. 9A, edge detection based only on NC data is performed by, for example, P1: edge detection ○, P2: edge detection ○, P3: edge detection ×, P4: edge detection ○, P5: assuming became edge detection ×, with respect to the actual boundary E, after smoothing correction, the boundary E F becomes as shown in FIG. 9 (c), the presence or absence of edge detection, the adjacent other processing paths In between, there was a round-trip step in the machining path.
加えて、NCデータの点列は、ワーク形状の点列のみではなく、加工パスから加工パスへの移動、加工面から加工面への移動等のワーク形状以外の点列を多く含んでおり、更に、曲率が大きい曲面加工の場合等には、リトラクト、アプローチ等の点列も含んでいる。従って、上記スムージング補正のためには、ワーク形状以外の点列を除去することが望ましい。この除去は、ワーク形状のCADデータを参照できれば容易である。しかしながら、CADデータ等が参照できない場合には、ワーク形状以外の点列を除去するための判別作業を別途行っていた。ここでの問題点について、10(a)、(b)を参照して説明する。 In addition, the NC data point sequence includes not only the workpiece shape point sequence, but also many point sequences other than the workpiece shape, such as movement from the machining path to the machining path and movement from the machining surface to the machining surface. Further, in the case of curved surface processing with a large curvature, point sequences such as retract and approach are also included. Therefore, it is desirable to remove point sequences other than the workpiece shape for the smoothing correction. This removal is easy if the CAD data of the workpiece shape can be referred to. However, when CAD data or the like cannot be referred to, a discrimination operation for removing point sequences other than the workpiece shape has been separately performed. The problem here will be described with reference to 10 (a) and (b).
例えば、図10(a)に示すように、ある曲面Bsの加工のため、加工PC1、リトラクトPC2、アプローチPC3、加工PC4の加工手順を有し、点列D(1)〜D(i+4)からなる加工パスが与えられたとする。この場合、加工PC1における点列D(1)、D(2)、加工PC4における点列D(i+2)、D(i+3)、D(i+4)は、ワーク形状である曲面Bs上の点列である。一方、リトラクトPC2における点列D(3)、D(4)、アプローチPC3における点列D(i)、D(i+1)は、ワーク形状以外の点列である。 For example, as shown in FIG. 10A, in order to process a curved surface Bs, there are processing procedures of processing PC1, retract PC2, approach PC3, processing PC4, and from point sequences D (1) to D (i + 4). Suppose that a machining path is given. In this case, the point sequences D (1) and D (2) in the processing PC1 and the point sequences D (i + 2), D (i + 3), and D (i + 4) in the processing PC4 are point sequences on the curved surface Bs that is a workpiece shape. is there. On the other hand, the point sequences D (3) and D (4) in the retract PC2 and the point sequences D (i) and D (i + 1) in the approach PC3 are point sequences other than the workpiece shape.
このような点列D(1)〜D(i+4)から、リトラクト、アプローチの点列を除去する判別作業を行う場合、判別のために膨大な作業量、複雑な処理が必要となる上、ワーク形状近傍のリトラクト、アプローチの点列については、その判別が非常に難しい。例えば、リトラクトPC2における点列D(3)、D(4)、アプローチPC3における点列D(i)、D(i+1)が、曲面Bsの近傍にある場合には、それらをワーク形状以外の点列と判別し、完全に除去することは難しい。その場合、図10(b)に示すように、点列D(1)〜D(i+4)を誤ってスムージング補正し(図中の点線矢印参照)、誤った曲面BEを復元してしまい、ワーク形状の曲面を正しく復元することは難しかった。 When performing a discriminating operation for removing the retract and approach point sequences from such a point sequence D (1) to D (i + 4), a huge amount of work and complicated processing are required for the discrimination. It is very difficult to distinguish between retracts and approach point sequences near the shape. For example, when the point sequence D (3), D (4) in the retract PC2 and the point sequence D (i), D (i + 1) in the approach PC3 are in the vicinity of the curved surface Bs, they are points other than the workpiece shape. It is difficult to identify a column and remove it completely. In that case, as shown in FIG. 10B, the point sequence D (1) to D (i + 4) is erroneously smoothed (see the dotted arrow in the figure), and the erroneous curved surface BE is restored. It was difficult to correctly restore the curved surface of the workpiece shape.
このように、ワーク形状以外の点列が含まれる場合、CADデータ等を参照しなければ、ワーク形状の面を正しく復元することが難しかった。しかも、図10(a)に示した点列は、例えば、図10(c)に示すように、ワーク形状の曲面Bsだけでなく、他の加工曲面Bs’を含んでいる可能性も有る。 As described above, when a point sequence other than the workpiece shape is included, it is difficult to correctly restore the workpiece shape surface unless CAD data or the like is referred to. Moreover, the point sequence illustrated in FIG. 10A may include not only the workpiece-shaped curved surface Bs but also other processed curved surfaces Bs ′ as illustrated in FIG. 10C, for example.
従って、NCデータからワーク形状を正しく復元するには、ワーク形状のCADデータを参照することが望ましいが、現実的には、CADデータを参照することができずに、NCデータのみで加工する場合が多く、実使用面では問題となっていた。 Therefore, in order to correctly restore the workpiece shape from the NC data, it is desirable to refer to the CAD data of the workpiece shape. However, in reality, the CAD data cannot be referred to and machining is performed using only the NC data. In many cases, there was a problem in actual use.
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ワーク形状のCADデータを参照しなくても、NCデータのみからワーク形状の曲面を復元し、当該曲面からNCデータを修正するNCデータの修正方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems. An NC data correction method for restoring a curved surface of a workpiece shape from only NC data and correcting NC data from the curved surface without referring to CAD data of the workpiece shape, and An object is to provide an apparatus.
上記課題を解決する第1の発明に係るNCデータの修正方法は、
工作機械の加工パス用に作成したワーク形状のNCデータを、当該ワーク形状のCADデータを用いずに修正するNCデータの修正方法であって、
NCデータ全てを加工パス毎に分解し、
当該加工パスについて、隣接する加工パス同士からなる隣接パステーブルを作成し、
1つの前記隣接パステーブルの全ての加工パスの範囲を1つの領域とし、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルについての曲面を復元し、
全ての隣接パステーブルの各NCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲面上の位置に補正することを特徴とする。
The NC data correction method according to the first invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
A NC data correction method for correcting NC data of a workpiece shape created for a machining path of a machine tool without using CAD data of the workpiece shape,
Disassemble all NC data for each machining pass,
For the machining path, create an adjacent path table consisting of adjacent machining paths,
The range of all machining paths in one adjacent path table is set as one area, and the curved surface for all the adjacent path tables is restored by restoring as one curved surface using NC data in one area. And
The position of each NC data in all adjacent path tables is corrected to the position on the curved surface closest to the NC data.
上記課題を解決する第2の発明に係るNCデータの修正方法は、
上記第1の発明に記載のNCデータの修正方法において、
1つの前記隣接パステーブルに属する加工パスについて、任意の1つの加工パスと当該加工パスに前後して隣接する複数の加工パスとからなるグループを加工パス毎に作成すると共に、1つの前記グループを1つの領域として規定し直し、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルの全ての前記領域についての曲面を復元することを特徴とする。
The NC data correcting method according to the second invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
In the NC data correction method according to the first invention,
For a machining path belonging to one adjacent path table, a group including any one machining path and a plurality of machining paths adjacent to the machining path is created for each machining path, and one group is created. Re-specify as one area, and restore the curved surface for all the areas of all the adjacent path tables by using NC data of one area to restore as one curved surface. .
上記課題を解決する第3の発明に係るNCデータの修正方法は、
上記第1又は第2の発明に記載のNCデータの修正方法において、
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出し、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割し、
1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元することを特徴とする。
The NC data correction method according to the third invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
In the NC data correction method according to the first or second invention,
For all machining paths in the adjacent path table, detect edges indicating the boundary of the curved surface,
Based on the detected edge, the NC data of the area is divided into a plurality of divided areas,
Using the NC data of one of the divided regions, the curved surface for all the divided regions is restored by restoring as one curved surface.
上記課題を解決する第4の発明に係るNCデータの修正方法は、
上記第1又は第2の発明に記載のNCデータの修正方法において、
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出し、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割し、
1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元し、
当該曲面に基づいて、全ての前記隣接パステーブルの各NCデータの曲率を求め、当該曲率に基づいて曲面の境界を示す変曲点を検出し、
検出した前記変曲点に基づいて、前記領域又は前記分割領域のNCデータを複数の再分割領域に分割し、
1つの前記再分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記再分割領域についての曲面を復元することを特徴とする。
The NC data correction method according to the fourth invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the NC data correction method according to the first or second invention,
For all machining paths in the adjacent path table, detect edges indicating the boundary of the curved surface,
Based on the detected edge, the NC data of the area is divided into a plurality of divided areas,
Using the NC data of one of the divided regions, restoring the curved surface for all the divided regions by restoring as one curved surface,
Based on the curved surface, find the curvature of each NC data of all the adjacent path tables, detect the inflection point indicating the boundary of the curved surface based on the curvature,
Based on the detected inflection point, the NC data of the region or the divided region is divided into a plurality of re-divided regions,
By using NC data of one subdivision area and restoring as one curved face, curved faces for all the subdivision areas are restored.
上記課題を解決する第5の発明に係るNCデータの修正方法は、
上記第4に記載のNCデータの修正方法において、
隣接する加工パス間で変曲点検出に相違が有る場合、変曲点検出のための変曲点判定閾値を変更し、変曲点が検出されなかった加工パスに対して変曲点検出を再度行い、再度行った変曲点検出で検出された変曲点を加えて、再分割領域への分割を行うことを特徴とする。
The NC data correcting method according to the fifth invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
In the NC data correction method according to the fourth aspect,
If there is a difference in inflection point detection between adjacent machining paths, the inflection point judgment threshold for inflection point detection is changed, and inflection point detection is performed for machining paths where no inflection point is detected. It is performed again, and the inflection point detected by the inflection point detection performed again is added, and the image is divided into subdivision areas.
上記課題を解決する第6の発明に係るNCデータの修正方法は、
上記第3〜第5のいずれか1つの発明に記載のNCデータの修正方法において、
隣接する加工パス間でエッジ検出に相違が有る場合、エッジ検出のためのエッジ判定閾値を変更し、エッジが検出されなかった加工パスに対してエッジ検出を再度行い、再度行ったエッジ検出で検出されたエッジを加えて、分割領域への分割を行うことを特徴とする。
The NC data correction method according to the sixth invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the NC data correction method according to any one of the third to fifth inventions,
If there is a difference in edge detection between adjacent machining paths, the edge judgment threshold for edge detection is changed, edge detection is performed again for machining paths for which no edge is detected, and detection is performed by performing edge detection again. It is characterized in that the divided edges are added and divided into divided regions.
上記課題を解決する第7の発明に係るNCデータの修正方法は、
上記第1〜第6のいずれか1つの発明に記載のNCデータの修正方法において、
隣接する加工パスが存在しない加工パスは、当該加工パスのNCデータを用いて、1つの曲線として復元し、
当該加工パスのNCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲線上の位置に補正することを特徴とする。
The NC data correcting method according to the seventh invention for solving the above-mentioned problem is as follows:
In the NC data correction method according to any one of the first to sixth inventions,
A machining path for which there is no adjacent machining path is restored as one curve using NC data of the machining path,
The position of the NC data of the machining path is corrected to a position on the curve closest to the NC data.
上記課題を解決する第8の発明に係るNCデータの修正装置は、
工作機械の加工パス用に作成したワーク形状のNCデータを、当該ワーク形状のCADデータを用いずに修正するNCデータの修正装置であって、
NCデータ全てを加工パス毎に分解する分解手段と、
当該加工パスについて、隣接する加工パス同士からなる隣接パステーブルを作成する作成手段と、
1つの前記隣接パステーブルの全ての加工パスの範囲を1つの領域とし、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルについての曲面を復元する曲面復元手段と、
全ての隣接パステーブルの各NCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲面上の位置に補正する曲面補正手段とを有することを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to an eighth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
An NC data correcting device for correcting NC data of a workpiece shape created for a machining path of a machine tool without using CAD data of the workpiece shape,
Disassembling means for disassembling all NC data for each machining path;
For the machining path, a creation means for creating an adjacent path table composed of adjacent machining paths;
The range of all machining paths in one adjacent path table is set as one area, and the curved surface for all the adjacent path tables is restored by restoring as one curved surface using NC data in one area. Curved surface restoring means,
Curved surface correction means for correcting the position of each NC data in all adjacent path tables to the position on the curved surface closest to the NC data.
上記課題を解決する第9の発明に係るNCデータの修正装置は、
上記第8の発明に記載のNCデータの修正装置において、
前記曲面復元手段は、1つの前記隣接パステーブルに属する加工パスについて、任意の1つの加工パスと当該加工パスに前後して隣接する複数の加工パスとからなるグループを加工パス毎に作成すると共に、1つの前記グループを1つの領域として規定し直し、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルの全ての前記領域についての曲面を復元することを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to a ninth invention for solving the above-mentioned problems is
In the NC data correction apparatus according to the eighth invention,
The curved surface restoring means creates, for each machining path, a group composed of an arbitrary one machining path and a plurality of machining paths adjacent to the machining path before and after the machining path belonging to one adjacent path table. By redefining one group as one area and restoring as one curved surface using NC data of one of the areas, the curved surface for all the areas in all the adjacent path tables is restored. It is characterized by doing.
上記課題を解決する第10の発明に係るNCデータの修正装置は、
上記第8又は第9の発明に記載のNCデータの修正装置において、
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割する分割手段とを更に備え、
前記曲面復元手段は、1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元することを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to a tenth invention for solving the above-described problem is
In the NC data correction device according to the eighth or ninth invention,
Edge detection means for detecting an edge indicating a boundary of a curved surface for all processing paths of the adjacent path table;
Division means for dividing the NC data of the area into a plurality of divided areas based on the detected edge;
The curved surface restoration means restores curved surfaces for all the divided regions by restoring NC data of one divided region as one curved surface.
上記課題を解決する第11の発明に係るNCデータの修正装置は、
上記第8又は第9の発明に記載のNCデータの修正装置において、
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割する分割手段と、
1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元すると共に、当該曲面に基づいて、全ての前記隣接パステーブルの各NCデータの曲率を求め、当該曲率に基づいて曲面の境界を示す変曲点を検出する変曲点検出手段と、
検出した前記変曲点に基づいて、前記領域又は前記分割領域のNCデータを複数の再分割領域に分割する再分割手段とを更に備え、
前記曲面復元手段は、1つの前記再分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記再分割領域についての曲面を復元することを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to an eleventh invention for solving the above-mentioned problems is
In the NC data correction device according to the eighth or ninth invention,
Edge detection means for detecting an edge indicating a boundary of a curved surface for all processing paths of the adjacent path table;
A dividing means for dividing the NC data of the area into a plurality of divided areas based on the detected edge;
Using the NC data of one of the divided areas, the curved surface is restored for all the divided areas by restoring as one curved surface, and each NC data of all the adjacent path tables is based on the curved surface. An inflection point detecting means for detecting an inflection point indicating a boundary of a curved surface based on the curvature,
Re-dividing means for dividing NC data of the area or the divided area into a plurality of re-divided areas based on the detected inflection points;
The curved surface restoration means restores curved surfaces of all the subdivision areas by using NC data of one subdivision area to restore as one curved surface.
上記課題を解決する第12の発明に係るNCデータの修正装置は、
上記第11の発明に記載のNCデータの修正装置において、
変曲点検出のための変曲点判定閾値を変更する変曲点変更手段を更に備え、
前記変曲点検出手段は、隣接する加工パス間で変曲点検出に相違が有る場合、前記変曲点判定閾値を変更し、変曲点が検出されなかった加工パスに対して変曲点検出を再度行い、
前記再分割手段は、再度行った変曲点検出で検出された変曲点を加えて、再分割領域への分割を行うことを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to a twelfth invention for solving the above-described problems is
In the NC data correction device according to the eleventh aspect,
An inflection point changing means for changing an inflection point determination threshold for inflection point detection;
The inflection point detection means changes the inflection point determination threshold when there is a difference in inflection point detection between adjacent machining paths, and checks the inflection point for a machining path in which no inflection point is detected. Go out again,
The subdivision means adds the inflection point detected by the inflection point detection performed again, and divides the subdivision area.
上記課題を解決する第13の発明に係るNCデータの修正装置は、
上記第10〜上記第12のいずれか1つの発明に記載のNCデータの修正装置において、
エッジ検出のためのエッジ判定閾値を変更するエッジ変更手段を更に備え、
前記エッジ検出手段は、隣接する加工パス間でエッジ検出に相違が有る場合、前記エッジ判定閾値を変更し、エッジが検出されなかった加工パスに対してエッジ検出を再度行い、
前記分割手段は、再度行ったエッジ検出で検出されたエッジを加えて、分割領域への分割を行うことを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to a thirteenth invention for solving the above-mentioned problems is
In the NC data correction device according to any one of the tenth to twelfth inventions,
An edge changing means for changing an edge determination threshold for edge detection;
If there is a difference in edge detection between adjacent machining paths, the edge detection means changes the edge determination threshold, performs edge detection again for a machining path in which no edge is detected,
The dividing means adds the edges detected by the edge detection performed again, and divides into divided areas.
上記課題を解決する第14の発明に係るNCデータの修正装置は、
上記第8〜上記第13のいずれか1つの発明に記載のNCデータの修正装置において、
隣接する加工パスが存在しない加工パスを、当該加工パスのNCデータを用いて、1つの曲線として復元する曲線復元手段と、
当該加工パスのNCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲線上の位置に補正する曲線補正手段を更に備えたことを特徴とする。
An NC data correction apparatus according to a fourteenth aspect of the present invention for solving the above problems is as follows.
In the NC data correction apparatus according to any one of the eighth to thirteenth inventions,
Curve restoration means for restoring a machining path that does not have an adjacent machining path as a single curve using NC data of the machining path;
It further comprises curve correction means for correcting the position of the NC data of the machining path to a position on the curve closest to the NC data.
本発明によれば、ワーク形状のCADデータを参照しなくても、NCデータのみから隣接する加工パス同士を用いて曲面を復元し、当該曲面上に位置するようにNCデータを修正するので、曲面を滑らかで、往復段差のないものに復元でき、その結果、NCデータを適切に修正して、より使用しやすい、実用的なものとすることができる。 According to the present invention, even without referring to the CAD data of the workpiece shape, the curved surface is restored by using adjacent machining paths only from the NC data, and the NC data is corrected so as to be positioned on the curved surface. The curved surface can be restored to a smooth one with no reciprocal step, and as a result, the NC data can be appropriately corrected to make it easier to use and practical.
以下、本発明に係るNCデータの修正方法及び装置の実施形態について、図1〜図7を参照して説明をする。 Embodiments of the NC data correction method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
(実施例1)
図1は、本発明に係るNCデータの修正装置の実施形態の一例を示す概略構成図である。又、図2は、本発明に係るNCデータの修正方法の実施形態の一例を示すフローチャートである。
Example 1
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an embodiment of an NC data correction apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing an example of an embodiment of the NC data correction method according to the present invention.
図1に示すように、本実施例に係るNCデータの修正装置10はコンピュータであり、CPU(中央演算処理装置)11、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置12、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置13、キーボードやマウス等の入力装置14及びディスプレイ、プリンタ等の出力装置15等を備え、バス16を介して、互いの情報の入出力を行っている。なお、この修正装置10は、工作機械本体と独立した装置として構成してもよいし、又、工作機械本体に組み込んだ装置として構成してもよい。
As shown in FIG. 1, the NC
そして、本発明に係るNCデータの修正方法は、上記修正装置10において実施される。これを、図2及び図3〜図5を参照して説明する。ここで、図3は、本発明に係るNCデータの修正方法の概要を説明する図であり、図4は、加工パスの判別を説明する図であり、図5は、エッジ検出を説明する図である。なお、図3、図4、図5中の矢印は、加工パスの進行方向を示す。
The NC data correction method according to the present invention is implemented in the
最初に、修正装置10の主記憶装置12、補助記憶装置13にワーク形状のNCデータ全てを読み込む(ステップS1)。このNCデータは、工作機械の加工パス用に、ワーク形状のCADデータに基づき、事前にCAMにより作成されたものであり、点列D(i)毎に座標、ベクトル情報等を有している。なお、本発明においては、CADデータは不要であり、以下の手順により、NCデータのみの情報を用いて、曲面を復元し、NCデータを修正している。
First, all the NC data of the workpiece shape is read into the
次に、NCデータの点列D(i)全てを加工パス毎に分解する(ステップS2;分解手段)。具体的には、各点列D(i)の座標、ベクトル情報等を解析することにより、各点列D(i)を加工パス毎に分解する。例えば、図3(a)に示すように、各点列D(i)は、一定間隔でずれながら往復移動する加工パスP1〜P5毎に分解されることになる。このとき、従来は、CADデータ等を参照して、事前にリトラクト、アプローチ等に該当する点列D(i)を除外していたが、本発明において、これらを除外する必要は無い。これについては、図6〜図7を用いて、後述する。 Next, all the point sequences D (i) of the NC data are decomposed for each machining pass (step S2; decomposition means). Specifically, by analyzing the coordinates, vector information, etc. of each point sequence D (i), each point sequence D (i) is decomposed for each processing path. For example, as shown in FIG. 3A, each point sequence D (i) is disassembled for each of the processing passes P1 to P5 that reciprocate while shifting at a constant interval. At this time, conventionally, the point sequence D (i) corresponding to the retract, approach, etc. is excluded in advance by referring to the CAD data or the like, but it is not necessary to exclude them in the present invention. This will be described later with reference to FIGS.
次に、ステップS2で作成された加工パスについて、隣接パスが有るか無いか確認し、ある場合には、以下のステップS4〜S16の処理を実施し、無い場合には、以下のステップS17の処理を実施する(ステップS3)。例えば、図4を参照して説明すると、加工パスP1〜P5、加工パスP7〜P11については、隣接パスがあるため、ステップS4〜S16の処理を実施し、又、加工パスP6については、隣接パスがないため、ステップS17の処理を実施することになる。なお、加工パス同士が隣接するかどうかは、加工パス同士の距離(ピッチ)、ベクトルの角度等から判別する。 Next, it is confirmed whether or not there is an adjacent path for the processing path created in step S2, and if there is, the following steps S4 to S16 are performed. If not, the following step S17 is performed. Processing is performed (step S3). For example, referring to FIG. 4, since there are adjacent paths for the processing paths P1 to P5 and the processing paths P7 to P11, the processes of steps S4 to S16 are performed, and the processing path P6 is adjacent. Since there is no path, the process of step S17 is performed. Whether the machining passes are adjacent to each other is determined from the distance (pitch) between the machining passes, the vector angle, and the like.
次に、隣接パスが有る加工パスについて、隣接する加工パス同士を整理することにより、隣接する加工パス同士からなる隣接パステーブルを作成する(ステップS4;作成手段)。例えば、図3(a)を参照して説明すると、加工パスP1〜P5同士を隣接すると判別して、1つの隣接パステーブルT1を作成することになる。又、図4に示すように、加工パスP1〜P5とは隣接しないが、互いに隣接すると判別される加工パスP7〜P11については、隣接パステーブルT1とは別に、隣接パステーブルT2を作成する。このように、隣接すると判別される加工パス群毎に隣接パステーブルを作成する。又、隣接パステーブルは、少なくとも、互いに隣接する2つの加工パスから構成すればよいが、互いに隣接する3つ以上の加工パスから構成することが望ましい。 Next, an adjacent path table including adjacent processing paths is created by organizing adjacent processing paths for processing paths having adjacent paths (step S4; creation means). For example, with reference to FIG. 3A, it is determined that the processing paths P1 to P5 are adjacent to each other, and one adjacent path table T1 is created. Further, as shown in FIG. 4, the adjacent path table T2 is created separately from the adjacent path table T1 for the processing paths P7 to P11 which are not adjacent to the processing paths P1 to P5 but are determined to be adjacent to each other. In this way, an adjacent path table is created for each machining path group determined to be adjacent. The adjacent path table may be composed of at least two machining paths adjacent to each other, but is preferably composed of three or more machining paths adjacent to each other.
なお、以下のステップS6〜S15は、ステップS4で作成された隣接パステーブル毎に実施されるが、以降の説明では、基本的には、1つの隣接パステーブルに対する処理として説明する。 Note that the following steps S6 to S15 are performed for each adjacent path table created in step S4, but in the following description, the process will be basically described as processing for one adjacent path table.
次に、1つの隣接パステーブルに属する全ての加工パスについて、各点列D(i)のベクトルの角度等を用いて、曲面の境界を示すエッジを検出し(エッジ検出手段)、エッジを検出した場合にはステップS6へ進み、1つの隣接パステーブルに属する加工パスからエッジの検出が全く無い場合には、以下のステップS6〜S14をスキップし、ステップS15へ進む(ステップS5)。 Next, for all machining paths belonging to one adjacent path table, the edge indicating the boundary of the curved surface is detected (edge detection means) using the angle of the vector of each point sequence D (i) and the edge is detected. If YES in step S6, the process advances to step S6. If no edge is detected from the machining path belonging to one adjacent path table, the following steps S6 to S14 are skipped and the process advances to step S15 (step S5).
エッジ検出が全く無い場合には、1つの隣接パステーブルに属する全ての加工パスの範囲を1つの領域と判断し、この1つの領域から1つの単純な曲面が復元できるため、以下のステップS6〜S14をスキップし、ステップS15へ進むことになる。一方、図5(a)に示すように、1つの隣接パステーブルに属する全ての加工パスP1〜P5について、加工パスP1、P2においては、エッジE1、E2を検出し、加工パスP3〜P5においては、エッジを検出していない場合は、ステップS6へ進むことになる。 If there is no edge detection at all, the range of all machining paths belonging to one adjacent path table is determined as one area, and one simple curved surface can be restored from this one area. S14 is skipped and the process proceeds to step S15. On the other hand, as shown in FIG. 5A, for all the machining paths P1 to P5 belonging to one adjacent path table, the edges E1 and E2 are detected in the machining paths P1 and P2, and the machining paths P3 to P5 are detected. If no edge is detected, the process proceeds to step S6.
次に、隣接する加工パス間でエッジ検出の有無の相違が有るか無いか確認し、有る場合には、ステップS7を実行し、無い場合には、ステップS7をスキップして、ステップS8へ進む(ステップS6)。 Next, it is checked whether there is a difference in the presence or absence of edge detection between adjacent machining passes. If yes, step S7 is executed. If not, step S7 is skipped and the process proceeds to step S8. (Step S6).
隣接する加工パス間でエッジ検出の有無の相違が有る場合、エッジ検出のためのエッジ判定閾値を局所的に変更し、再度、エッジ検出を行う(ステップS7;エッジ変更手段、エッジ検出手段)。これは、実在するエッジを検出できていない可能性があるためであり、エッジ判定閾値を緩やかな条件に変更することにより、確実にエッジ検出を行うようにするものである。エッジ判定閾値としては、ベクトルの角度を用いる場合には、例えば、ステップS5において、25°でエッジと判定していたものを、このステップS7では、20°でエッジと判定するというように変更する。なお、ここでの「局所的」の意味は、全ての加工パスに適用するということではなく、エッジが検出されなかった加工パスに暫定的に適用するということである。 If there is a difference in the presence or absence of edge detection between adjacent processing passes, the edge determination threshold for edge detection is locally changed, and edge detection is performed again (step S7; edge changing means, edge detecting means). This is because there is a possibility that an actual edge cannot be detected, and the edge detection threshold value is changed to a gentle condition so that edge detection is reliably performed. When the vector angle is used as the edge determination threshold, for example, the edge determined at 25 ° in step S5 is changed to an edge at 20 ° in step S7. . Here, the term “local” does not mean that it is applied to all machining paths, but is provisionally applied to a machining path in which no edge is detected.
ステップS7における処理を、図5(b)、(c)を用いて説明する。図5(b)に示すように、ステップS5において、加工パスP1、P2、P4にエッジE1、E2、E4が検出され、加工パスP3、P5にエッジが検出されない場合、隣接する加工パス間でエッジ検出の有無の相違が有ることになる。このような場合に、ステップS7において、エッジ判定閾値を変更し、エッジが検出されなかった加工パスP3、P5に対して、再度エッジ検出を行うことにより、図5(c)に示すように、1つの隣接パステーブルにおける全ての加工パスP1〜P5において、エッジE1〜E5が検出されることになる。このようにしてエッジを検出することにより、従来、エッジ周辺部で発生していた往復段差の発生を、軽減させることが可能になる。 The process in step S7 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 5B, when edges E1, E2, and E4 are detected in the processing paths P1, P2, and P4 in step S5 and no edge is detected in the processing paths P3 and P5, between adjacent processing paths. There is a difference in the presence or absence of edge detection. In such a case, in step S7, the edge determination threshold is changed, and edge detection is performed again on the processing paths P3 and P5 in which no edge is detected, as shown in FIG. Edges E1 to E5 are detected in all the processing paths P1 to P5 in one adjacent path table. By detecting the edge in this manner, it is possible to reduce the occurrence of a reciprocal step that has conventionally occurred in the periphery of the edge.
そして、以上の処理により取得した隣接パス、エッジ情報に基づいて、1つの隣接パステーブルに属する加工パスの点列D(i)を複数の分割領域に分割し、そして、再度のエッジ検出で検出されたエッジが有る場合には、そのエッジも加えて、分割領域への分割を行う(分割手段)。その後、1つの分割領域の点列D(i)を用いて、1つの曲面として復元し、これを、全ての分割領域について行うことにより、ワーク形状の曲面全てを復元する(ステップS8;曲面復元手段)。 Then, based on the adjacent path and edge information acquired by the above processing, the point sequence D (i) of the machining path belonging to one adjacent path table is divided into a plurality of divided areas, and detected again by edge detection. If there is an edge that has been set, the edge is also added and divided into divided areas (dividing means). After that, by using the point sequence D (i) of one divided region, it is restored as one curved surface, and this is performed for all the divided regions, thereby restoring all the curved surfaces of the workpiece shape (step S8; curved surface restoration). means).
例えば、図5(a)の場合には、1つの隣接パステーブルに属する加工パスP1〜P5と、エッジと判定されたエッジE1、E2との情報から、1つの隣接パステーブルにおいて、曲面B1、B2、B3が存在すると判断して、各々の曲面B1〜B3に対応する領域の点列D(i)を用いて、各曲面が滑らかな面となるように復元することになる。又、図5(c)の場合には、1つの隣接パステーブルに属する加工パスP1〜P5と、エッジと判定されたエッジE1〜E5との情報から、1つの隣接パステーブルにおいて、曲面B1、B2が存在すると判断して、各々の曲面B1、B2に対応する領域の点列D(i)を用いて、各曲面が滑らかな面となるように復元する。なお、曲面の復元方法としては、公知の方法、例えば、NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)等を用いればよい。 For example, in the case of FIG. 5A, from the information of the processing paths P1 to P5 belonging to one adjacent path table and the edges E1 and E2 determined to be edges, the curved surface B1, It is determined that B2 and B3 exist, and each curved surface is restored to be a smooth surface using the point sequence D (i) of the region corresponding to each curved surface B1 to B3. In the case of FIG. 5C, from the information of the processing paths P1 to P5 belonging to one adjacent path table and the edges E1 to E5 determined to be edges, the curved surface B1, It is determined that B2 exists, and each curved surface is restored to be a smooth surface using the point sequence D (i) of the area corresponding to each of the curved surfaces B1 and B2. As a method for restoring a curved surface, a known method such as NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) may be used.
次に、ステップS8で復元した各曲面に基づいて、対応する分割領域の各点列D(i)の位置を、各点列D(i)から最も近接する曲面上の位置となるように補正する(ステップS9;曲面補正手段)。例えば、2分法探索により、点列D(i)から最も近接する曲面上の点を探索し、この点となるように補正すればよい。 Next, based on each curved surface restored in step S8, the position of each point sequence D (i) of the corresponding divided region is corrected to be a position on the curved surface closest to each point sequence D (i). (Step S9; curved surface correction means). For example, a point on the curved surface that is closest to the point sequence D (i) may be searched by a bisection search, and the point may be corrected to be this point.
次に、ステップS8で復元した各曲面に基づいて、対応する分割領域の各点列D(i)における曲率(ガウス曲率等)を算出し(ステップS10)、算出した曲率情報に基づいて、曲面の境界を示す変曲点(特異点)を検出し(変曲点検出手段)、変曲点を検出した場合にはステップS12へ進み、1つの領域又は1つの分割領域から変曲点の検出が全く無い場合には、以下のステップS12〜S16をスキップし、ステップS18へ進む(ステップS11)。変曲点としては、例えば、ガウス曲率であれば、ガウス曲率が0になると変曲点として判断する。 Next, based on each curved surface restored in step S8, the curvature (Gaussian curvature etc.) in each point sequence D (i) of the corresponding divided region is calculated (step S10), and the curved surface is calculated based on the calculated curvature information. An inflection point (singular point) indicating the boundary of the image is detected (inflection point detection means), and if an inflection point is detected, the process proceeds to step S12 to detect the inflection point from one region or one divided region. If there is no at all, the following steps S12 to S16 are skipped, and the process proceeds to step S18 (step S11). As an inflection point, for example, in the case of a Gaussian curvature, when the Gaussian curvature becomes 0, it is determined as an inflection point.
次に、ステップS11で検出した変曲点が、隣接する加工パス間で連続しているかどうか確認し、連続しない場合には、ステップS13を実行し、連続する場合には、ステップS13をスキップして、ステップS14へ進む。 Next, it is confirmed whether or not the inflection points detected in step S11 are continuous between adjacent machining passes. If they are not continuous, step S13 is executed, and if they are continuous, step S13 is skipped. Then, the process proceeds to step S14.
隣接する加工パス間で変曲点が連続しない場合、つまり、変曲点検出に相違が有る場合、変曲点検出のための変曲点判定閾値を局所的に変更し、再度、変曲点を求める(ステップS13;変曲点変更手段、変曲点検出手段)。これは、上述したステップS7と同様に、実在するエッジを検出できていない可能性があるためであり、変曲点判定閾値を緩やかな条件に変更することにより、変曲点を抽出しやすくして、更に確実にエッジ検出を行うようにするものである。なお、ここでの「局所的」の意味は、全ての加工パスに適用するということではなく、変曲点が検出されなかった加工パスに暫定的に適用するということである。 If inflection points are not continuous between adjacent machining paths, that is, if there is a difference in inflection point detection, the inflection point determination threshold for inflection point detection is locally changed, and the inflection point is again (Step S13; inflection point changing means, inflection point detecting means). This is because, as in step S7 described above, there is a possibility that an existing edge may not be detected. By changing the inflection point determination threshold value to a gentle condition, it becomes easier to extract inflection points. Thus, edge detection is performed more reliably. The meaning of “local” here is not to apply to all machining paths, but to provisionally apply to machining paths in which an inflection point has not been detected.
ステップS7における処理と略同様の説明になってしまうが、ステップS13における処理を、図5(b)、(c)を用いて説明する。図5(b)に示すように、加工パスP1、P2、P4に変曲点があり、変曲点に基づくエッジE1、E2、E4が検出され、加工パスP3、P5には変曲点が無く、エッジが検出されない場合、ステップS11において、隣接する加工パス間で変曲点が連続しないと判断される。このような場合、ステップS13において、変曲点判定閾値を変更し、変曲点が無かった加工パスP3、P5に対して、再度、変曲点を求めることにより、図5(c)に示すように、1つの隣接パステーブルにおける全ての加工パスP1〜P5に変曲点が抽出されて、エッジE1〜E5が検出されることになる。このようにしてエッジを検出することにより、従来、エッジ周辺部で発生していた往復段差の発生を、より軽減させることが可能になる。 Although it becomes the description substantially the same as the process in step S7, the process in step S13 is demonstrated using FIG.5 (b), (c). As shown in FIG. 5B, the machining paths P1, P2, and P4 have inflection points, edges E1, E2, and E4 based on the inflection points are detected, and the machining paths P3 and P5 have inflection points. If no edge is detected, it is determined in step S11 that the inflection points are not continuous between adjacent machining passes. In such a case, in step S13, the inflection point determination threshold is changed, and the inflection points are obtained again for the machining paths P3 and P5 having no inflection points, as shown in FIG. As described above, inflection points are extracted in all the processing paths P1 to P5 in one adjacent path table, and the edges E1 to E5 are detected. By detecting the edge in this way, it is possible to further reduce the occurrence of a reciprocal step that has conventionally occurred in the periphery of the edge.
なお、ある加工パスについて、両隣の加工パスにおいて変曲点(エッジ)が検出されていない場合であって、当該加工パスに変曲点判定閾値にもわずかに満たないものがある場合には、逆に、変曲点(エッジ)が無いと判断して、後述するステップS14において、領域を分割しないようにしてもよい。 In addition, for a certain machining path, when inflection points (edges) are not detected in both adjacent machining paths, and when there is an inflection point determination threshold that is slightly less than the machining path, Conversely, it may be determined that there is no inflection point (edge), and the region may not be divided in step S14 described later.
そして、以上の処理により取得した隣接パス、変曲点情報に基づいて、上記ステップS5で判断した1つの領域又は上記ステップS8で分割した分割領域を、更に小さい再分割領域に分割し、そして、再度の変曲点検出で検出された変曲点が有る場合には、その変曲点を加えて、再分割領域への分割を行う(ステップS14;再分割手段)。 Then, based on the adjacent path and inflection point information acquired by the above processing, the one area determined in step S5 or the divided area divided in step S8 is divided into smaller subdivision areas, and If there is an inflection point detected by the inflection point detection again, the inflection point is added and the image is divided into re-divided areas (step S14; re-division means).
次に、ステップ14において分割した1つの再分割領域の点列D(i)を用いて、1つの曲面として復元し、これを、全ての再分割領域について行うことにより、ワーク形状の曲面全てを復元する(ステップS15;曲面復元手段)。例えば、図3(a)、(b)を参照して説明すると、隣接パスP1〜P5、変曲点により検出されたエッジEFに基づいて、領域を曲面B1F、B2Fに該当する領域に分割し、分割した領域の点列D(i)から曲面B1F、B2Fを復元することになる。その結果、滑らかで、往復段差のない曲面を復元することができる。
Next, the point sequence D (i) of one subdivision area divided in
一方、ステップS5において、1つの隣接パステーブルに属する全ての加工パスについて、エッジの検出が全く無い場合には、1つの隣接パステーブルに属する全ての加工パスの範囲を1つの領域と判断し、この領域の点列D(i)を用いて、1つの曲面として復元し、これを、全ての隣接パステーブルについて行うことにより、ワーク形状の曲面全てを復元することになる(曲面復元手段)。この場合であっても、1つの領域から1つの単純な曲面が復元できるため、滑らかで、往復段差のない曲面を復元できることになる。 On the other hand, in step S5, when no edge is detected at all for all machining paths belonging to one adjacent path table, the range of all machining paths belonging to one adjacent path table is determined as one area, By using the point sequence D (i) of this area, it is restored as one curved surface, and this is performed for all adjacent path tables, thereby restoring all the curved surfaces of the workpiece shape (curved surface restoring means). Even in this case, since one simple curved surface can be restored from one region, a smooth curved surface having no reciprocal step can be restored.
次に、ステップS8又はステップS15で復元した曲面に基づいて、全ての隣接パステーブルの各点列D(i)の位置を、各点列D(i)から最も近接する曲面上の位置となるように補正する(ステップS16;曲面補正手段)。例えば、図3(a)〜(c)を参照して説明すると、当初の点列D(i)が、復元した曲面B1F、B2F上の位置となるように、位置D(i)Fの位置に補正されることになる。なお、点列D(i)の補正方法としては、例えば、2分法探索により、点列D(i)から最も近接する曲面上の点を探索し、この点となるように補正すればよい。 Next, based on the curved surface restored in step S8 or step S15, the position of each point sequence D (i) of all adjacent path tables is the position on the curved surface closest to each point sequence D (i). (Step S16; curved surface correcting means). For example, referring to FIG. 3 (a) ~ (c) , as the initial point sequence D (i) becomes a position on the restored curved B1 F, B2 F, the position D (i) F Will be corrected to the position. As a method for correcting the point sequence D (i), for example, a point on the curved surface that is closest to the point sequence D (i) may be searched by a bisection search and corrected to be this point. .
上記ステップS8〜S9、S15〜S16では、同一面と判断できる1つの領域(1つの隣接パステーブル)、1つの分割領域又は1つの再分割領域を1つの曲面として復元している。一方、同一面と判断できる1つの領域(1つの隣接パステーブル)、1つの分割領域又は1つの再分割領域に属する加工パスについて、対象となる加工パスと隣接する前後各2本〜4本程度の加工パス、つまり、全体で5本〜9本程度の加工パスからなるグループを加工パス毎に作成し、作成された複数のグループについて、1つのグループを1つの領域と規定し直し、その1つの領域の点列D(i)を用いて、1つの曲面として復元するようにしてもよい(曲面復元手段)。その場合、対象とする加工パスをNCデータの順にずらしていき、その度に、1つの領域を規定し直し、当該1つの領域の点列D(i)を用いて、1つの曲面として復元し、それを、全ての隣接パステーブルの全ての領域に対して行うことにより、ワーク形状の曲面全てを復元するようにしてもよい。 In steps S8 to S9 and S15 to S16, one area (one adjacent path table) that can be determined as the same plane, one divided area, or one subdivision area is restored as one curved surface. On the other hand, about processing paths belonging to one area (one adjacent path table), one divided area, or one subdivision area that can be determined as the same surface, about 2 to 4 before and after adjacent to the target processing path Machining paths, that is, a group consisting of about 5 to 9 machining paths in total is created for each machining path, and one group is redefined as one area for the created groups. You may make it restore | restore as one curved surface using the point sequence D (i) of one area | region (curved surface restoration means). In that case, the processing path to be processed is shifted in the order of NC data, and each time, one area is redefined, and a single curved surface is restored using the point sequence D (i) of the one area. All of the curved surfaces of the workpiece shape may be restored by performing it for all the regions of all adjacent path tables.
一方、ステップS3において、隣接パスが無い場合、例えば、図4に示す加工パスP6のように、隣接する加工パスが存在しない加工パスについては、当該加工パスの点列D(i)を用いて、これが滑らかな曲線になるように、1つの曲線として復元し、当該加工パスの各点列D(i)の位置を、当該点列D(i)に最も近接する曲線上の位置に補正する(ステップS17;曲線復元手段、曲線補正手段)。通常、加工パスP6のように、隣接パスが無いパスは、移動のためのパスであると考えられ、従来は、CADデータ等を参照して、事前に前処理により除外していたが、本発明では除外する必要は無く(前処理不要)、全ての点列D(i)を用いて補正を行っている。なお、隣接する加工パスが存在しない加工パスにおける点列D(i)が2点である場合には、曲線としての補正は行わずに、この2点間を結ぶ直線として補正してもよい。 On the other hand, if there is no adjacent path in step S3, for example, for a processing path that does not have an adjacent processing path, such as the processing path P6 shown in FIG. 4, the point sequence D (i) of the processing path is used. Then, it is restored as one curve so that it becomes a smooth curve, and the position of each point sequence D (i) of the machining path is corrected to the position on the curve closest to the point sequence D (i). (Step S17: curve restoration means, curve correction means). Normally, a path that does not have an adjacent path, such as the processing path P6, is considered to be a path for movement. Conventionally, it has been excluded in advance by preprocessing with reference to CAD data or the like. In the invention, there is no need to exclude (no pre-processing is required), and correction is performed using all the point sequences D (i). In addition, when the point sequence D (i) in the machining path in which there is no adjacent machining path is two points, the curve may be corrected as a straight line connecting the two points without performing the correction as a curve.
そして、以上のようにして補正された全ての点列D(i)について、元の点列順に整列する(ステップS18)。その結果、NCデータが修正されることになる(ステップS19)。従って、上記処理手順を実施することにより、CADデータを参照しなくて、隣接パスが特定できる範囲で曲面を復元し、その曲面上にNCデータの点列D(i)を補正するので、NCデータを工作機械ユーザがより使用しやすい実用的なものとすることができる。 Then, all the point sequences D (i) corrected as described above are arranged in the original point sequence (step S18). As a result, the NC data is corrected (step S19). Therefore, by performing the above processing procedure, the curved surface is restored within a range in which the adjacent path can be specified without referring to the CAD data, and the point sequence D (i) of the NC data is corrected on the curved surface. Data can be made practical and easier for machine tool users to use.
又、本発明においては、従来、CADデータ等を参照して、事前に前処理により除外していたリトラクト、アプローチに該当する点列も、除外すること無く、上述した処理が行われている。これを、隣接パスが有る場合を図6に、隣接パスが無い場合を図7に示して説明する。 In the present invention, the above-described processing is performed without excluding point sequences corresponding to retracts and approaches that have been excluded in advance by preprocessing with reference to CAD data or the like. This will be described with reference to FIG. 6 when there is an adjacent path and FIG. 7 when there is no adjacent path.
上記ステップS1〜S4の処理により、リトラクト、アプローチに該当する点列も含めて、全点列は加工パス毎に分解されて、隣接する加工パス同士からなる隣接パステーブルとして作成される。例えば、図6(a)に示すように、曲面Bsのための加工PC1、PC4だけではなく、リトラクトPC2、アプローチPC3に該当する点列を含む加工パスP1〜P5が互いに隣接する場合には、加工パスP1〜P5を1つの隣接パステーブルとして作成する。 Through the processing in steps S1 to S4, all point sequences including the point sequences corresponding to the retract and approach are disassembled for each processing path, and are created as an adjacent path table including adjacent processing paths. For example, as shown in FIG. 6 (a), not only the processing PC1 and PC4 for the curved surface Bs but also processing paths P1 to P5 including point sequences corresponding to the retract PC2 and the approach PC3 are adjacent to each other. The processing paths P1 to P5 are created as one adjacent path table.
そして、上記ステップS5〜S15の処理により、エッジ(曲面の境界)が検出され、領域が分割されると共に、分割された領域毎に曲面が復元され、その後、上記ステップS16の処理により、加工パスの点列の位置を復元曲面上に補正することになる。例えば、図6(a)〜(c)に一例を示すと、加工PC1対応する曲面B1、加工PC4に対応する曲面B4だけではなく、リトラクトPC2に対応する曲面B2、アプローチPC3に対応する曲面B3等も復元され、加工パスPnの点列の位置を復元された曲面B1〜B4上に補正している。 Then, the edge (curved surface boundary) is detected by the processing of steps S5 to S15, the region is divided, and the curved surface is restored for each divided region, and then the processing path is processed by the processing of step S16. The position of the point sequence is corrected on the restored curved surface. For example, FIG. 6A to FIG. 6C show not only a curved surface B1 corresponding to the machining PC1 and a curved surface B4 corresponding to the machining PC4, but also a curved surface B2 corresponding to the retract PC2 and a curved surface B3 corresponding to the approach PC3. Etc. are also restored, and the position of the point sequence of the machining path Pn is corrected on the restored curved surfaces B1 to B4.
このように、本発明においては、リトラクト、アプローチに該当する点列も含めて、曲面として復元しているため、CADデータ等を参照して、事前に前処理によりアプローチ、リトラクトの点列を除去しなかった場合に発生する不具合、即ち、誤った曲面を復元してしまったり(図10(b)等参照)、実際の加工に使用する点列まで除去してしまったり(図10(c)等参照)することはない。 In this way, in the present invention, since the point sequence corresponding to the retract and approach is restored as a curved surface, the point sequence of the approach and retract is removed by preprocessing in advance by referring to the CAD data or the like. Failures that occur when not done, that is, an incorrect curved surface is restored (see FIG. 10B, etc.), or even point sequences used for actual machining are removed (FIG. 10C). Etc.).
一方、上記ステップS3において、リトラクト、アプローチに該当する点列を含む加工パスについて、隣接パスが無いと判断された場合には、上記ステップS17に進み、当該加工パスの点列を用いて、これが滑らかな曲線になるように、1つの曲線として復元し、当該加工パスの各点列の位置を、当該点列に最も近接する曲線上の位置に補正する。例えば、図7(a)に示すように、曲面Bsのための加工PC1、PC4だけではなく、リトラクトPC2、アプローチPC3に該当する点列を含む加工パスPnについて、隣接パスが無い場合には、加工パスPnの点列を用い、1つの曲線LFとして復元し、この曲線LF上の位置となるように補正を行えば、図7(b)、(c)に一例を示すように、加工PC1、リトラクトPC2、アプローチPC3、加工PC4に対応する曲線LF上に加工パスPnの点列の位置を補正することになる。
On the other hand, if it is determined in step S3 that there is no adjacent path for the processing path including the point sequence corresponding to the retract and approach, the process proceeds to step S17, and this is performed using the point sequence of the processing path. It restores as one curve so that it becomes a smooth curve, and corrects the position of each point sequence of the processing path to the position on the curve closest to the point sequence. For example, as shown in FIG. 7A, not only the processing PC1 and PC4 for the curved surface Bs but also the processing path Pn including the point sequence corresponding to the retract PC2 and the approach PC3, when there is no adjacent path, If the point sequence of the machining path Pn is used to restore as one curve L F and correction is made so that the position is on this curve L F , as shown in FIG. 7B and FIG. processing PC1, retract PC2, approach PC3, thereby correcting the position of the point sequence of the machining path Pn on the curve L F that corresponds to the
本発明は、数値制御工作機械に用いるNCデータを修正するものであり、CADデータを参照できない場合でも滑らかな加工面を実現するのに好適である。 The present invention corrects NC data used for a numerically controlled machine tool, and is suitable for realizing a smooth machined surface even when CAD data cannot be referred to.
10 修正装置
11 CPU
12 主記憶装置
13 補助記憶装置
14 入力装置
15 出力装置
16 バス
10
12
Claims (14)
NCデータ全てを加工パス毎に分解し、
当該加工パスについて、隣接する加工パス同士からなる隣接パステーブルを作成し、
1つの前記隣接パステーブルの全ての加工パスの範囲を1つの領域とし、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルについての曲面を復元し、
全ての隣接パステーブルの各NCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲面上の位置に補正することを特徴とするNCデータの修正方法。 A NC data correction method for correcting NC data of a workpiece shape created for a machining path of a machine tool without using CAD data of the workpiece shape,
Disassemble all NC data for each machining pass,
For the machining path, create an adjacent path table consisting of adjacent machining paths,
The range of all machining paths in one adjacent path table is set as one area, and the curved surface for all the adjacent path tables is restored by restoring as one curved surface using NC data in one area. And
A method of correcting NC data, wherein the position of each NC data in all adjacent path tables is corrected to a position on the curved surface closest to the NC data.
1つの前記隣接パステーブルに属する加工パスについて、任意の1つの加工パスと当該加工パスに前後して隣接する複数の加工パスとからなるグループを加工パス毎に作成すると共に、1つの前記グループを1つの領域として規定し直し、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルの全ての前記領域についての曲面を復元することを特徴とするNCデータの修正方法。 The NC data correction method according to claim 1,
For a machining path belonging to one adjacent path table, a group including any one machining path and a plurality of machining paths adjacent to the machining path is created for each machining path, and one group is created. Re-specify as one area, and restore the curved surface for all the areas of all the adjacent path tables by using NC data of one area to restore as one curved surface. NC data correction method.
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出し、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割し、
1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元することを特徴とするNCデータの修正方法。 In the NC data correction method according to claim 1 or 2,
For all machining paths in the adjacent path table, detect edges indicating the boundary of the curved surface,
Based on the detected edge, the NC data of the area is divided into a plurality of divided areas,
A method of correcting NC data, wherein the curved surfaces of all the divided regions are restored by restoring NC data of one of the divided regions as one curved surface.
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出し、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割し、
1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元し、
当該曲面に基づいて、全ての前記隣接パステーブルの各NCデータの曲率を求め、当該曲率に基づいて曲面の境界を示す変曲点を検出し、
検出した前記変曲点に基づいて、前記領域又は前記分割領域のNCデータを複数の再分割領域に分割し、
1つの前記再分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記再分割領域についての曲面を復元することを特徴とするNCデータの修正方法。 In the NC data correction method according to claim 1 or 2,
For all machining paths in the adjacent path table, detect edges indicating the boundary of the curved surface,
Based on the detected edge, the NC data of the area is divided into a plurality of divided areas,
Using the NC data of one of the divided regions, restoring the curved surface for all the divided regions by restoring as one curved surface,
Based on the curved surface, find the curvature of each NC data of all the adjacent path tables, detect the inflection point indicating the boundary of the curved surface based on the curvature,
Based on the detected inflection point, the NC data of the region or the divided region is divided into a plurality of re-divided regions,
A method of correcting NC data, wherein the NC data of one of the subdivision areas is restored as one curved face by using the NC data of one subdivision area to restore the curved surfaces of all the subdivision areas.
隣接する加工パス間で変曲点検出に相違が有る場合、変曲点検出のための変曲点判定閾値を変更し、変曲点が検出されなかった加工パスに対して変曲点検出を再度行い、再度行った変曲点検出で検出された変曲点を加えて、再分割領域への分割を行うことを特徴とするNCデータの修正方法。 The NC data correction method according to claim 4,
If there is a difference in inflection point detection between adjacent machining paths, the inflection point judgment threshold for inflection point detection is changed, and inflection point detection is performed for machining paths where no inflection point is detected. A method of correcting NC data, characterized in that it is performed again, and the inflection points detected by the inflection point detection performed again are added to perform division into subdivision areas.
隣接する加工パス間でエッジ検出に相違が有る場合、エッジ検出のためのエッジ判定閾値を変更し、エッジが検出されなかった加工パスに対してエッジ検出を再度行い、再度行ったエッジ検出で検出されたエッジを加えて、分割領域への分割を行うことを特徴とするNCデータの修正方法。 In the NC data correction method according to any one of claims 3 to 5,
If there is a difference in edge detection between adjacent machining paths, the edge judgment threshold for edge detection is changed, edge detection is performed again for machining paths for which no edge is detected, and detection is performed by performing edge detection again. A method of correcting NC data, characterized in that the divided edges are added and divided into divided regions.
隣接する加工パスが存在しない加工パスは、当該加工パスのNCデータを用いて、1つの曲線として復元し、
当該加工パスのNCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲線上の位置に補正することを特徴とするNCデータの修正方法。 In the NC data correction method according to any one of claims 1 to 6,
A machining path for which there is no adjacent machining path is restored as one curve using NC data of the machining path,
A method of correcting NC data, wherein the NC data position of the machining path is corrected to a position on the curve closest to the NC data.
NCデータ全てを加工パス毎に分解する分解手段と、
当該加工パスについて、隣接する加工パス同士からなる隣接パステーブルを作成する作成手段と、
1つの前記隣接パステーブルの全ての加工パスの範囲を1つの領域とし、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルについての曲面を復元する曲面復元手段と、
全ての隣接パステーブルの各NCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲面上の位置に補正する曲面補正手段とを有することを特徴とするNCデータの修正装置。 An NC data correcting device for correcting NC data of a workpiece shape created for a machining path of a machine tool without using CAD data of the workpiece shape,
Disassembling means for disassembling all NC data for each machining path;
For the machining path, a creation means for creating an adjacent path table composed of adjacent machining paths;
The range of all machining paths in one adjacent path table is set as one area, and the curved surface for all the adjacent path tables is restored by restoring as one curved surface using NC data in one area. Curved surface restoring means,
A NC data correction apparatus comprising: a curved surface correction unit that corrects the position of each NC data in all adjacent path tables to a position on the curved surface closest to the NC data.
前記曲面復元手段は、1つの前記隣接パステーブルに属する加工パスについて、任意の1つの加工パスと当該加工パスに前後して隣接する複数の加工パスとからなるグループを加工パス毎に作成すると共に、1つの前記グループを1つの領域として規定し直し、1つの前記領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記隣接パステーブルの全ての前記領域についての曲面を復元することを特徴とするNCデータの修正装置。 The NC data correction device according to claim 8,
The curved surface restoring means creates, for each machining path, a group composed of an arbitrary one machining path and a plurality of machining paths adjacent to the machining path before and after the machining path belonging to one adjacent path table. By redefining one group as one area and restoring as one curved surface using NC data of one of the areas, the curved surface for all the areas in all the adjacent path tables is restored. An NC data correction device characterized by:
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割する分割手段とを更に備え、
前記曲面復元手段は、1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元することを特徴とするNCデータの修正装置。 In the NC data correction device according to claim 8 or 9,
Edge detection means for detecting an edge indicating a boundary of a curved surface for all processing paths of the adjacent path table;
Division means for dividing the NC data of the area into a plurality of divided areas based on the detected edge;
The curved surface restoration means restores curved surfaces of all the divided areas by restoring NC data of one of the divided areas as a single curved face.
前記隣接パステーブルの全ての加工パスについて、曲面の境界を示すエッジを検出するエッジ検出手段と、
検出した前記エッジに基づいて、前記領域のNCデータを複数の分割領域に分割する分割手段と、
1つの前記分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記分割領域についての曲面を復元すると共に、当該曲面に基づいて、全ての前記隣接パステーブルの各NCデータの曲率を求め、当該曲率に基づいて曲面の境界を示す変曲点を検出する変曲点検出手段と、
検出した前記変曲点に基づいて、前記領域又は前記分割領域のNCデータを複数の再分割領域に分割する再分割手段とを更に備え、
前記曲面復元手段は、1つの前記再分割領域のNCデータを用いて、1つの曲面として復元することにより、全ての前記再分割領域についての曲面を復元することを特徴とするNCデータの修正装置。 In the NC data correction device according to claim 8 or 9,
Edge detection means for detecting an edge indicating a boundary of a curved surface for all processing paths of the adjacent path table;
A dividing means for dividing the NC data of the area into a plurality of divided areas based on the detected edge;
Using the NC data of one of the divided areas, the curved surface is restored for all the divided areas by restoring as one curved surface, and each NC data of all the adjacent path tables is based on the curved surface. An inflection point detecting means for detecting an inflection point indicating a boundary of a curved surface based on the curvature,
Re-dividing means for dividing NC data of the area or the divided area into a plurality of re-divided areas based on the detected inflection points;
The curved surface restoration unit restores curved surfaces of all the subdivision areas by using the NC data of one subdivision area to restore as one curved surface. .
変曲点検出のための変曲点判定閾値を変更する変曲点変更手段を更に備え、
前記変曲点検出手段は、隣接する加工パス間で変曲点検出に相違が有る場合、前記変曲点判定閾値を変更し、変曲点が検出されなかった加工パスに対して変曲点検出を再度行い、
前記再分割手段は、再度行った変曲点検出で検出された変曲点を加えて、再分割領域への分割を行うことを特徴とするNCデータの修正装置。 The NC data correction device according to claim 11,
An inflection point changing means for changing an inflection point determination threshold for inflection point detection;
The inflection point detection means changes the inflection point determination threshold when there is a difference in inflection point detection between adjacent machining paths, and checks the inflection point for a machining path in which no inflection point is detected. Go out again,
The NC data correction device, wherein the subdivision means adds the inflection point detected by the inflection point detection performed again, and divides the subdivision area.
エッジ検出のためのエッジ判定閾値を変更するエッジ変更手段を更に備え、
前記エッジ検出手段は、隣接する加工パス間でエッジ検出に相違が有る場合、前記エッジ判定閾値を変更し、エッジが検出されなかった加工パスに対してエッジ検出を再度行い、
前記分割手段は、再度行ったエッジ検出で検出されたエッジを加えて、分割領域への分割を行うことを特徴とするNCデータの修正装置。 In the NC data correction device according to any one of claims 10 to 12,
An edge changing means for changing an edge determination threshold for edge detection;
If there is a difference in edge detection between adjacent machining paths, the edge detection means changes the edge determination threshold, performs edge detection again for a machining path in which no edge is detected,
The NC data correction apparatus, wherein the dividing means adds an edge detected by edge detection performed again and divides the data into divided areas.
隣接する加工パスが存在しない加工パスを、当該加工パスのNCデータを用いて、1つの曲線として復元する曲線復元手段と、
当該加工パスのNCデータの位置を、当該NCデータに最も近接する前記曲線上の位置に補正する曲線補正手段を更に備えたことを特徴とするNCデータの修正装置。 The NC data correction device according to any one of claims 8 to 13,
Curve restoration means for restoring a machining path that does not have an adjacent machining path as a single curve using NC data of the machining path;
An NC data correction apparatus, further comprising curve correction means for correcting the position of NC data of the machining path to a position on the curve closest to the NC data.
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