JP3004651B2 - 数値制御装置 - Google Patents
数値制御装置Info
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- JP3004651B2 JP3004651B2 JP63002144A JP214488A JP3004651B2 JP 3004651 B2 JP3004651 B2 JP 3004651B2 JP 63002144 A JP63002144 A JP 63002144A JP 214488 A JP214488 A JP 214488A JP 3004651 B2 JP3004651 B2 JP 3004651B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34144—Involute, evolute
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転軸と直線軸を持つ数値制御装工作機械の
インボリュート補間を行う数値制御装置に関し、特にイ
ンボリュート曲線の補間とＺ軸を同期させて補間するヘ
リカルインボリュート補間を行う数値制御装置に関す
る。
インボリュート補間を行う数値制御装置に関し、特にイ
ンボリュート曲線の補間とＺ軸を同期させて補間するヘ
リカルインボリュート補間を行う数値制御装置に関す
る。
数値制御装置等の曲線補間でインボリュート曲線の補
間は歯車、ポンプの羽根等の加工のために必要性が高
い。このために、一般にはインボリュート曲線を数値制
御装置と別の計算機あるいはNCプログラム作成装置等で
補間して、直線データに分解して、このテープで数値制
御加工を行うのが一般的であった。
間は歯車、ポンプの羽根等の加工のために必要性が高
い。このために、一般にはインボリュート曲線を数値制
御装置と別の計算機あるいはNCプログラム作成装置等で
補間して、直線データに分解して、このテープで数値制
御加工を行うのが一般的であった。
これに対して、本願出願人は特願昭62−157303号にお
いて、直交座標系での指令を数値制御装置（CNC）内で
簡単にインボリュート曲線の補間を行うことのできるイ
ンボリュート補間方式を提案している。
いて、直交座標系での指令を数値制御装置（CNC）内で
簡単にインボリュート曲線の補間を行うことのできるイ
ンボリュート補間方式を提案している。
しかし、Ｃ軸を有する３軸旋盤或いはカム研削盤等で
は機械の座標系は極座標で構成されており、上記の直交
座標系だけのインボリュート補間方式では、これらの機
械に適用することはできない。
は機械の座標系は極座標で構成されており、上記の直交
座標系だけのインボリュート補間方式では、これらの機
械に適用することはできない。
また、カム或いは歯車等では、１個の平面でインボリ
ュート曲線を補間し、この平面に垂直な方向にも移動す
るような曲面が要求される。
ュート曲線を補間し、この平面に垂直な方向にも移動す
るような曲面が要求される。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、
インボリュート曲線の補間とＺ軸を同期させて補間する
ヘリカルインボリュート補間を行う数値制御装置を提供
することを目的とする。
インボリュート曲線の補間とＺ軸を同期させて補間する
ヘリカルインボリュート補間を行う数値制御装置を提供
することを目的とする。
本発明では上記課題を解決するために、 回転軸と、前記回転軸の軸線に垂直な平面上の第１直
線軸と、前記回転軸の軸線に沿う軸とを有する数値制御
工作機械のヘリカルインボリュート補間を行う数値制御
装置において、前記回転軸の軸線、前記第１直線軸、及
び前記第１直線軸と垂直な前記平面上の第２直線軸より
構成される直交座標系を用いて、前記平面におけるイン
ボリュート曲線の回転方向、終点の座標値、基礎円の中
心位置、前記基礎円の半径及び、前記回転軸の軸線に沿
う移動量を含むプログラム指令からインボリュート曲線
を表す式を作成するインボリュート補間データ作成手段
と、前記インボリュート曲線を表す式に基づいてインボ
リュート補間を行い、前記回転軸の軸線に沿う移動量の
指令を前記平面上でのインボリュート曲線の微小移動量
に比例してヘリカルインボリュート補間を行うパルス分
配手段と、前記ヘリカルインボリュート補間により得ら
れた移動量に基づいて前記回転軸の回転、前記第１直線
軸に沿う移動及び前記回転軸の軸線に沿う移動を同時に
制御するにあたり、前記ヘリカルインボリュート補間に
より得られた移動量から前記回転軸周りの回転角度量と
前記第１の直線軸に沿う第１直線軸移動量を求める座標
変換手段と、を有することを特徴とする数値制御装置
が、提供される。
線軸と、前記回転軸の軸線に沿う軸とを有する数値制御
工作機械のヘリカルインボリュート補間を行う数値制御
装置において、前記回転軸の軸線、前記第１直線軸、及
び前記第１直線軸と垂直な前記平面上の第２直線軸より
構成される直交座標系を用いて、前記平面におけるイン
ボリュート曲線の回転方向、終点の座標値、基礎円の中
心位置、前記基礎円の半径及び、前記回転軸の軸線に沿
う移動量を含むプログラム指令からインボリュート曲線
を表す式を作成するインボリュート補間データ作成手段
と、前記インボリュート曲線を表す式に基づいてインボ
リュート補間を行い、前記回転軸の軸線に沿う移動量の
指令を前記平面上でのインボリュート曲線の微小移動量
に比例してヘリカルインボリュート補間を行うパルス分
配手段と、前記ヘリカルインボリュート補間により得ら
れた移動量に基づいて前記回転軸の回転、前記第１直線
軸に沿う移動及び前記回転軸の軸線に沿う移動を同時に
制御するにあたり、前記ヘリカルインボリュート補間に
より得られた移動量から前記回転軸周りの回転角度量と
前記第１の直線軸に沿う第１直線軸移動量を求める座標
変換手段と、を有することを特徴とする数値制御装置
が、提供される。
〔作用〕 平面上のインボリュート曲線を直交座標系で、回転軸
の軸線に沿う移動量の指令を指令する。インボリュート
補間データ作成手段はこの指令から、インボリュート曲
線を表す式を作成する。パルス分配手段はこの式に基づ
いてインボリュート曲線の補間を行い、回転軸の軸線に
沿う移動量の指令を平面上でのインボリュート曲線の微
小移動量に比例してヘリカルインボリュート補間を行
う。これによって、直交座標系上でのヘリカルインボリ
ュート補間を行う。次に、インボリュート補間移動量を
回転軸と第１の直線軸からなる極座標系に変換する。こ
れによって、２つの直線軸と回転軸からなる数値制御工
作機械でのヘリカルインボリュート補間を行う。
の軸線に沿う移動量の指令を指令する。インボリュート
補間データ作成手段はこの指令から、インボリュート曲
線を表す式を作成する。パルス分配手段はこの式に基づ
いてインボリュート曲線の補間を行い、回転軸の軸線に
沿う移動量の指令を平面上でのインボリュート曲線の微
小移動量に比例してヘリカルインボリュート補間を行
う。これによって、直交座標系上でのヘリカルインボリ
ュート補間を行う。次に、インボリュート補間移動量を
回転軸と第１の直線軸からなる極座標系に変換する。こ
れによって、２つの直線軸と回転軸からなる数値制御工
作機械でのヘリカルインボリュート補間を行う。
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第３図に３軸旋盤等の直線軸と回転軸を有する機械の
直交座標系と極座標系との関係を示す。図において、Ｘ
軸はクロススライドの方向であり、Ｚ軸は主軸の軸方向
と一致する。ここで、機械は半径方向の直線軸、Ｚ軸、
Ｚ軸に対する回転軸であるＣ軸で構成されている。
直交座標系と極座標系との関係を示す。図において、Ｘ
軸はクロススライドの方向であり、Ｚ軸は主軸の軸方向
と一致する。ここで、機械は半径方向の直線軸、Ｚ軸、
Ｚ軸に対する回転軸であるＣ軸で構成されている。
これに対して、プログラムはＸ軸、Ｙ軸を使用して、
XY平面上インボリュート曲線として指令する。Ｚ軸は指
令も機械の移動も同じである。
XY平面上インボリュート曲線として指令する。Ｚ軸は指
令も機械の移動も同じである。
従って、インボリュート曲線のプログラムはXY平面上
で指令し、これをXY平面上の座標系で補間して、この補
間パルスを極座標、すなわちｒ−ｃ平面上のパルスに変
換して、このパルスでサーボモータを駆動して機械を制
御する。Ｚ軸に関してはプログラムも実際の動きも同じ
であるが、XY平面上のインボリュート曲線の微小移動量
に比例して補間する場合と、XY平面上のインボリュート
曲線の接線速度にＺ軸の速度が比例するように制御する
場合がある。
で指令し、これをXY平面上の座標系で補間して、この補
間パルスを極座標、すなわちｒ−ｃ平面上のパルスに変
換して、このパルスでサーボモータを駆動して機械を制
御する。Ｚ軸に関してはプログラムも実際の動きも同じ
であるが、XY平面上のインボリュート曲線の微小移動量
に比例して補間する場合と、XY平面上のインボリュート
曲線の接線速度にＺ軸の速度が比例するように制御する
場合がある。
図において、Psはインボリュート曲線の始点であり、
この点Psを含むXY平面をＡとする。Peはインボリュート
曲線の終点であり、この終点Peを含むXY平面をＢとす
る。面Ａ上のインボリュート曲線をIC1、面Ｂ上のイン
ボリュート曲線をIC2とする。このインボリュート曲線I
C1とIC2は同じ曲線である。このインボリュート曲線IC1
を補間しながら、Ｚ軸をこれに同期して補間すると、求
める３次元のインボリュート曲線ICが得られる。
この点Psを含むXY平面をＡとする。Peはインボリュート
曲線の終点であり、この終点Peを含むXY平面をＢとす
る。面Ａ上のインボリュート曲線をIC1、面Ｂ上のイン
ボリュート曲線をIC2とする。このインボリュート曲線I
C1とIC2は同じ曲線である。このインボリュート曲線IC1
を補間しながら、Ｚ軸をこれに同期して補間すると、求
める３次元のインボリュート曲線ICが得られる。
次に実際の指令と、インボリュート曲線の補間につい
て述べる。第１図に本発明の実施例のインボリュート曲
線を示す。図の曲線は、第３図の面Ａ上のインボリュー
ト曲線IC1であり、但し回転方向が逆にしてある。先に
説明したように、インボリュート曲線はXY平面上の曲線
として指令されているものとする。図において、BCはイ
ンボリュート曲線の基礎円であり、中心の座標はＯ
（X0,Y0）であり、半径はＲである。
て述べる。第１図に本発明の実施例のインボリュート曲
線を示す。図の曲線は、第３図の面Ａ上のインボリュー
ト曲線IC1であり、但し回転方向が逆にしてある。先に
説明したように、インボリュート曲線はXY平面上の曲線
として指令されているものとする。図において、BCはイ
ンボリュート曲線の基礎円であり、中心の座標はＯ
（X0,Y0）であり、半径はＲである。
IC1は補間すべきインボリュート曲線であり、点P1（X
1,Y1）はインボリュート曲線IC1の曲線開始点であり、
点P1とＯを結ぶ線がＸ軸となす角をΘ０とする。
1,Y1）はインボリュート曲線IC1の曲線開始点であり、
点P1とＯを結ぶ線がＸ軸となす角をΘ０とする。
必要なインボリュート補間曲線は、インボリュート曲
線IC1の点Ps（Xs,Ys）を補間の開始点とし、点Pe1（Xe,
Ye）を終点とするインボリュート曲線である。
線IC1の点Ps（Xs,Ys）を補間の開始点とし、点Pe1（Xe,
Ye）を終点とするインボリュート曲線である。
ここで、Ps（Xs,Ys）から、基礎円BCに接線を引き、
接点をPscとし、点Pscと点Ｏを結び、その線がＸ軸とな
す角をΘｓとする。同様に点Pe1（Xe,Ye）から基礎円BC
に接線を引きその接点をPecとして、点Pecと円の中心Ｏ
を結ぶ線がＸ軸となす角をΘｅとする。補間中の点Ｐ
（X,Y）から基礎円BCに接線を引きその接点をPc（Xc,Y
c）とする。点Pcと円の中心Ｏを結ぶ線がＸ軸となす角
をΘとする。
接点をPscとし、点Pscと点Ｏを結び、その線がＸ軸とな
す角をΘｓとする。同様に点Pe1（Xe,Ye）から基礎円BC
に接線を引きその接点をPecとして、点Pecと円の中心Ｏ
を結ぶ線がＸ軸となす角をΘｅとする。補間中の点Ｐ
（X,Y）から基礎円BCに接線を引きその接点をPc（Xc,Y
c）とする。点Pcと円の中心Ｏを結ぶ線がＸ軸となす角
をΘとする。
ここで、インボリュート補間の指令は G12.1; G03.2X−−Ｃ−−Ｚ−−Ｉ−−Ｊ−−Ｒ−−Ｆ−−； G13.1; で与える。ここでG12.1は極座標補間モード指令であ
り、モーダルな指令である。従って、このＧコードが指
令された後はキャンセルされるまで極座標補間が有効で
ある。
り、モーダルな指令である。従って、このＧコードが指
令された後はキャンセルされるまで極座標補間が有効で
ある。
G03.2は左まわりのインボリュート曲線指令であり、
右まわりのときはG02.2で指令する。基礎円へ近づく
か、離れるかはインボリュート曲線の始点と終点の座標
値によって決まる。
右まわりのときはG02.2で指令する。基礎円へ近づく
か、離れるかはインボリュート曲線の始点と終点の座標
値によって決まる。
Ｘは直交座標系（X,Y）における終点の座標値であ
り、Ｃは直交座標系の終点の座標値であり、図ではPe1
（Xe,Ye）の値である。ここでは、アブソリュート値で
指令する。勿論、ここではＣに続く数値はXY平面上のＹ
の値として指令されている。従って、Ｃに続く数値は実
際のＣ軸の回転量とは異なる。勿論インボリュート曲線
の補間後にこれらの値は極座標系の値に変換される。Ｚ
は勿論Ｚ軸方向の移動量、あるいは終点の座標を示す。
り、Ｃは直交座標系の終点の座標値であり、図ではPe1
（Xe,Ye）の値である。ここでは、アブソリュート値で
指令する。勿論、ここではＣに続く数値はXY平面上のＹ
の値として指令されている。従って、Ｃに続く数値は実
際のＣ軸の回転量とは異なる。勿論インボリュート曲線
の補間後にこれらの値は極座標系の値に変換される。Ｚ
は勿論Ｚ軸方向の移動量、あるいは終点の座標を示す。
Ｉ−−Ｊ−−は始点Ps（Xs,Ys）から見た、基礎円BC
の中心の値であり、ここではインクリメンタル値で指令
する。
の中心の値であり、ここではインクリメンタル値で指令
する。
Ｒ−−は基礎円BCの半径であり、Ｆ−−は送り速度で
ある。
ある。
G13.1は極座標補間モードのキャンセル指令であり、
極座標補間モードがキャンセルされ、通常の直交座標補
間に戻る。；はエンド・オブ・ブロックである。
極座標補間モードがキャンセルされ、通常の直交座標補
間に戻る。；はエンド・オブ・ブロックである。
次にこの指令からインボリュート曲線に必要な値を求
める計算手段について述べる。
める計算手段について述べる。
（１）基礎円の中心座標Ｏ インボリュート曲線の始点Ps（Xs,Ys）の座標は指令
値にはないが、数値制御装置内部に現在位置として記憶
されている。この始点Ps（Xs,Ys）と始点から見たイン
ボリュート曲線の基礎円の中心迄の距離（I,J）より、
基礎円の中心座標Ｏ（X0,Y0）を次式で求める。
値にはないが、数値制御装置内部に現在位置として記憶
されている。この始点Ps（Xs,Ys）と始点から見たイン
ボリュート曲線の基礎円の中心迄の距離（I,J）より、
基礎円の中心座標Ｏ（X0,Y0）を次式で求める。
X0＝Xs＋Ｉ Y0＝Ys＋Ｊ （２）インボリュート曲線の始点の角度Θｓ Ps（Xs,Ys）から、基礎円BCに接線を引き、接点をPsc
とし、点Pscと点Ｏを結び、その線がＸ軸となす角をΘ
ｓとする。
とし、点Pscと点Ｏを結び、その線がＸ軸となす角をΘ
ｓとする。
（３）インボリュート曲線の終点の角度Θｅ 点Pe1（Xe,Ye）から基礎円Ｃに接線を引きその接点を
Pecとして、点Pecと円の中心Ｏを結ぶ線がＸ軸となす角
をΘｅとする。
Pecとして、点Pecと円の中心Ｏを結ぶ線がＸ軸となす角
をΘｅとする。
（４）インボリュート曲線の曲線開始点角度Θ０ 点Pscと点Ps間の距離を・ｓとすると、点PscとP1間の
弧の長さはインボリュート曲線の定義から、直線・ｓの
長さに等しい。従って直線・ｓの長さをＬとすると、 Θ０＝Θｓ−L/R（単位はラジアン） でインボリュート曲線の曲線開始点角度Θ０が求められ
る。
弧の長さはインボリュート曲線の定義から、直線・ｓの
長さに等しい。従って直線・ｓの長さをＬとすると、 Θ０＝Θｓ−L/R（単位はラジアン） でインボリュート曲線の曲線開始点角度Θ０が求められ
る。
（５）以上の値から、インボリュート曲線上の点の座標
は、 Ｘ＝Ｒ｛cosΘ＋（Θ−Θ０）sinΘ｝＋X0 Ｙ＝Ｒ｛sinΘ−（Θ−Θ０）cosΘ｝＋Y0 で与えられる。
は、 Ｘ＝Ｒ｛cosΘ＋（Θ−Θ０）sinΘ｝＋X0 Ｙ＝Ｒ｛sinΘ−（Θ−Θ０）cosΘ｝＋Y0 で与えられる。
ここで、ΘをΘｓからΘｅまで一定角度ずつ増分さ
せ、上記の式からインボリュート曲線IC1上の点を順次
求めて、直線補間して行けば求めるインボリュート曲線
を補間することができる。これにＺ軸の補間を同期して
行えば、求める曲線の補間ができる。
せ、上記の式からインボリュート曲線IC1上の点を順次
求めて、直線補間して行けば求めるインボリュート曲線
を補間することができる。これにＺ軸の補間を同期して
行えば、求める曲線の補間ができる。
また、上式からΘを一定角度ずつ増分させて、３点を
求めてこれを円弧補間することで、所望のインボリュー
ト曲線の補間を行うこともできる。
求めてこれを円弧補間することで、所望のインボリュー
ト曲線の補間を行うこともできる。
上記の説明では、具体的な指令及び補間式について述
べたが、基本的にはインボリュート曲線の回転方向、移
動距離、基礎円の半径と中心座標が指令されればよく、
また、補間の式も指令の形式に応じて種々の式が使用可
能である。さらに、移動量は基礎円の中心からみた移動
角度等で指令することもできる。
べたが、基本的にはインボリュート曲線の回転方向、移
動距離、基礎円の半径と中心座標が指令されればよく、
また、補間の式も指令の形式に応じて種々の式が使用可
能である。さらに、移動量は基礎円の中心からみた移動
角度等で指令することもできる。
上記の例ではインボリュート曲線が左回り（反時計回
り）で基礎円から離れる場合を示したが、これ以外に
も、インボリュート曲線が左回り（反時計回り）で基礎
円に近づく場合、インボリュート曲線が右回り（時計回
り）で基礎円に近づく場合及びインボリュート曲線が右
回り（時計回り）で基礎円から離れる場合の３種類の場
合があるが、式はこの３つの場合もそのまま適用するこ
とができる。
り）で基礎円から離れる場合を示したが、これ以外に
も、インボリュート曲線が左回り（反時計回り）で基礎
円に近づく場合、インボリュート曲線が右回り（時計回
り）で基礎円に近づく場合及びインボリュート曲線が右
回り（時計回り）で基礎円から離れる場合の３種類の場
合があるが、式はこの３つの場合もそのまま適用するこ
とができる。
このようにして、XY平面上で得られた補間パルスをｒ
−ｃ平面上の値に変換する。その変換は次の式で行われ
る。
−ｃ平面上の値に変換する。その変換は次の式で行われ
る。
Ｚ軸の補間パルスはそのままＺ軸の指令として出力され
る。
る。
次にこのインボリュート曲線の補間を実施するための
数値制御装置の概略の構成について述べる。第２図に本
実施例の数値制御装置の概略図を示す。図において、１
はテープ指令であり、先に述べた指令をパンチしたテー
プである。２はテープリーダであり、このテープ１を読
み取る。３は前処理手段であり、インボリュート補間指
令があるかをＧコードから判断する。４はインボリュー
ト補間データ作成手段であり、上記に説明したインボリ
ュート補間に必要なデータを指令値から作成する。５は
パルス分配手段であり、インボリュート補間データ作成
手段４で作成された直交座標系でのデータから上記の式
に基づいて、Θを一定角度増分させてインボリュート曲
線の各点とＺ軸の移動量を求め、直線補間或いは円弧補
間を行い、補間パルスを出力する。６は座標変換手段で
あり、直交座標系での補間パルス（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を極座
標系の補間パルス（ｒ、ｃ、Ｚ）に変換する。７はサー
ボ制御回路であり、指令によってサーボモータを駆動す
る。８はサーボモータであり、ボールネジ等を介して機
械９を移動させる。
数値制御装置の概略の構成について述べる。第２図に本
実施例の数値制御装置の概略図を示す。図において、１
はテープ指令であり、先に述べた指令をパンチしたテー
プである。２はテープリーダであり、このテープ１を読
み取る。３は前処理手段であり、インボリュート補間指
令があるかをＧコードから判断する。４はインボリュー
ト補間データ作成手段であり、上記に説明したインボリ
ュート補間に必要なデータを指令値から作成する。５は
パルス分配手段であり、インボリュート補間データ作成
手段４で作成された直交座標系でのデータから上記の式
に基づいて、Θを一定角度増分させてインボリュート曲
線の各点とＺ軸の移動量を求め、直線補間或いは円弧補
間を行い、補間パルスを出力する。６は座標変換手段で
あり、直交座標系での補間パルス（Ｘ、Ｙ、Ｚ）を極座
標系の補間パルス（ｒ、ｃ、Ｚ）に変換する。７はサー
ボ制御回路であり、指令によってサーボモータを駆動す
る。８はサーボモータであり、ボールネジ等を介して機
械９を移動させる。
以上説明したように本発明では、回転軸の軸線に沿う
移動量の指令を平面上でのインボリュート曲線の微小移
動量に比例してヘリカルインボリュート補間を行う機能
を数値制御装置にもたせたので、２つの直線軸と回転軸
を有する数値制御工作機械でのヘリカルインボリュート
曲線の加工を簡単に実現できる。
移動量の指令を平面上でのインボリュート曲線の微小移
動量に比例してヘリカルインボリュート補間を行う機能
を数値制御装置にもたせたので、２つの直線軸と回転軸
を有する数値制御工作機械でのヘリカルインボリュート
曲線の加工を簡単に実現できる。
第１図は本発明の一実施例のインボリュート曲線を示す
図、 第２図は本発明の一実施例の数値制御装置の概略図、 第３図は直交座標系と極座標系との関係を示す図であ
る。 １……テープ指令 ２……テープリーダ ３……前処理手段 ４……インボリュート補間データ作成手段 ５……パルス分配手段 ７……サーボ制御回路 ８……サーボモータ ９……機械 BC……基礎円 Ｏ……基礎円の中心 IC……３次元のインボリュート曲線 P1……インボリュート曲線の曲線開始点 Ps……インボリュート曲線の始点 Pe……インボリュート曲線の終点 Ｒ……基礎円の半径 Θ０……曲線開始点角度 Θｓ……始点の角度 Θｅ……終点の角度
図、 第２図は本発明の一実施例の数値制御装置の概略図、 第３図は直交座標系と極座標系との関係を示す図であ
る。 １……テープ指令 ２……テープリーダ ３……前処理手段 ４……インボリュート補間データ作成手段 ５……パルス分配手段 ７……サーボ制御回路 ８……サーボモータ ９……機械 BC……基礎円 Ｏ……基礎円の中心 IC……３次元のインボリュート曲線 P1……インボリュート曲線の曲線開始点 Ps……インボリュート曲線の始点 Pe……インボリュート曲線の終点 Ｒ……基礎円の半径 Θ０……曲線開始点角度 Θｓ……始点の角度 Θｅ……終点の角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 雅文 東京都日野市旭が丘３丁目５番地１ フ ァナック株式会社商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−163109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−24556（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】回転軸と、前記回転軸の軸線に垂直な平面
上の第１直線軸と、前記回転軸の軸線に沿う軸とを有す
る数値制御工作機械のヘリカルインボリュート補間を行
う数値制御装置において、 前記回転軸の軸線、前記第１直線軸、及び前記第１直線
軸と垂直な前記平面上の第２直線軸より構成される直交
座標系を用いて、前記平面におけるインボリュート曲線
の回転方向、終点の座標値、基礎円の中心位置、前記基
礎円の半径及び、前記回転軸の軸線に沿う移動量を含む
プログラム指令からインボリュート曲線を表す式を作成
するインボリュート補間データ作成手段と、 前記インボリュート曲線を表す式に基づいてインボリュ
ート補間を行い、前記回転軸の軸線に沿う移動量の指令
を前記平面上でのインボリュート曲線の微小移動量に比
例してヘリカルインボリュート補間を行うパルス分配手
段と、 前記ヘリカルインボリュート補間により得られた移動量
に基づいて前記回転軸の回転、前記第１直線軸に沿う移
動及び前記回転軸の軸線に沿う移動を同時に制御するに
あたり、前記ヘリカルインボリュート補間により得られ
た移動量から前記回転軸周りの回転角度量と前記第１の
直線軸に沿う第１直線軸移動量を求める座標変換手段
と、 を有することを特徴とする数値制御装置。
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