JP3053491B2 - 数値制御方法 - Google Patents
数値制御方法Info
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- JP3053491B2 JP3053491B2 JP4086133A JP8613392A JP3053491B2 JP 3053491 B2 JP3053491 B2 JP 3053491B2 JP 4086133 A JP4086133 A JP 4086133A JP 8613392 A JP8613392 A JP 8613392A JP 3053491 B2 JP3053491 B2 JP 3053491B2
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- tool
- curved surface
- shape
- sphere
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、３次元曲面形状につ
いての３軸数値制御（ＮＣ）加工における工具移動軌跡
の計算を行う数値制御方法に関するものである。
いての３軸数値制御（ＮＣ）加工における工具移動軌跡
の計算を行う数値制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図７は例えば昭和６１年度精密工学会春
季大会学術講演会論文集（社団法人精密工学会昭和６１
年３月発行）ｐ．２１７に記載された逆オフセット法を
用いた従来の形状加工処理システムの動作を説明するた
めの説明図である。なお、図７（ａ），（ｂ）はそれぞ
れ工具経路の一例を示す図であり、図７（ｃ）は逆オフ
セット法操作の概念を示す図である。
季大会学術講演会論文集（社団法人精密工学会昭和６１
年３月発行）ｐ．２１７に記載された逆オフセット法を
用いた従来の形状加工処理システムの動作を説明するた
めの説明図である。なお、図７（ａ），（ｂ）はそれぞ
れ工具経路の一例を示す図であり、図７（ｃ）は逆オフ
セット法操作の概念を示す図である。
【０００３】図において、１，１ａ，１ｂはそれぞれ工
具、２は加工物（ワーク）の要求形状面（加工面）、３
はオフセット面を示している。
具、２は加工物（ワーク）の要求形状面（加工面）、３
はオフセット面を示している。
【０００４】３次元形状加工にあたって、ＮＣ装置に
は、一般に、要求形状面２が入力される。そこで、ＮＣ
装置は、工具中心点の移動面を定めるために、加工面２
に対して工具形状を考慮したオフセット面３を導出する
必要がある。ＮＣ装置は、この導出にあたって、図７
（ｃ）の左側に示すように、仮想的に工具１を逆向きに
して工具中心点を要求形状面２に沿って移動させ、その
際工具１の切刃が形成する包絡面をオフセット面３とす
ることができる。
は、一般に、要求形状面２が入力される。そこで、ＮＣ
装置は、工具中心点の移動面を定めるために、加工面２
に対して工具形状を考慮したオフセット面３を導出する
必要がある。ＮＣ装置は、この導出にあたって、図７
（ｃ）の左側に示すように、仮想的に工具１を逆向きに
して工具中心点を要求形状面２に沿って移動させ、その
際工具１の切刃が形成する包絡面をオフセット面３とす
ることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御方法は
以上のように実行されていたので、工具移動時における
工具１の先端部分のワークとのぶつかり、すなわち干渉
を回避しうる工具移動軌跡を生成することはできるもの
の、工具１の先端部分以外の部分とワーク等との干渉を
回避することはできない。従って、工具１の移動の際に
工具１を任意の姿勢にしつつ移動させることができない
という問題点があった。
以上のように実行されていたので、工具移動時における
工具１の先端部分のワークとのぶつかり、すなわち干渉
を回避しうる工具移動軌跡を生成することはできるもの
の、工具１の先端部分以外の部分とワーク等との干渉を
回避することはできない。従って、工具１の移動の際に
工具１を任意の姿勢にしつつ移動させることができない
という問題点があった。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、工具の先端部分以外の部分のワ
ークとの干渉も回避して、工具を任意の姿勢で移動させ
うる数値制御方法を得ることを目的とする。
ためになされたもので、工具の先端部分以外の部分のワ
ークとの干渉も回避して、工具を任意の姿勢で移動させ
うる数値制御方法を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る数
値制御方法は、以下の工程を備えたものである。 （イ） ３次元曲面形状を曲面モデルで表現するととも
に工具形状データを設定する工程。 （ロ） その曲面モデルを構成する各曲面について、そ
の曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含
関係により構造化した構造化包含球データを生成する工
程。 （ハ） ３次元曲面上における加工の際の工具の初期的
な各接触点を求める工程。 （ニ） 各接触点に仮想的に工具を置いたときに生成さ
れた構造化包含球データに基づいて工具形状と干渉する
曲面に対応した包含球を、生成された包含球から抽出す
ることによって工具と３次元曲面形状との干渉チェック
を行う工程。
値制御方法は、以下の工程を備えたものである。 （イ） ３次元曲面形状を曲面モデルで表現するととも
に工具形状データを設定する工程。 （ロ） その曲面モデルを構成する各曲面について、そ
の曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含
関係により構造化した構造化包含球データを生成する工
程。 （ハ） ３次元曲面上における加工の際の工具の初期的
な各接触点を求める工程。 （ニ） 各接触点に仮想的に工具を置いたときに生成さ
れた構造化包含球データに基づいて工具形状と干渉する
曲面に対応した包含球を、生成された包含球から抽出す
ることによって工具と３次元曲面形状との干渉チェック
を行う工程。
【０００８】請求項２の発明に係る数値制御方法は、以
下の工程を備えたものである。 （イ） ３次元曲面形状を曲面モデルで表現するととも
に工具形状データを設定する工程。 （ロ） その曲面モデルを構成する各曲面について、そ
の曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含
関係により構造化した構造化包含球データを生成する工
程。 （ハ） ３次元曲面上における加工の際の工具の初期的
な各接触点を求める工程。 （ニ） 各接触点に仮想的に工具を置いたときに前記生
成された構造化包含球データに基づいて工具形状と干渉
する曲面に対応した包含球を、生成された包含球から抽
出することによって工具と３次元曲面形状との干渉チェ
ックを行う工程。 （ホ） 工具と３次元曲面形状との干渉を回避する工
程。
下の工程を備えたものである。 （イ） ３次元曲面形状を曲面モデルで表現するととも
に工具形状データを設定する工程。 （ロ） その曲面モデルを構成する各曲面について、そ
の曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含
関係により構造化した構造化包含球データを生成する工
程。 （ハ） ３次元曲面上における加工の際の工具の初期的
な各接触点を求める工程。 （ニ） 各接触点に仮想的に工具を置いたときに前記生
成された構造化包含球データに基づいて工具形状と干渉
する曲面に対応した包含球を、生成された包含球から抽
出することによって工具と３次元曲面形状との干渉チェ
ックを行う工程。 （ホ） 工具と３次元曲面形状との干渉を回避する工
程。
【０００９】請求項３の発明に係る数値制御方法は、以
下の工程を備えたものである。 （イ） ３次元曲面形状を曲面モデルで表現するととも
に工具形状データを設定する工程。 （ロ） その曲面モデルを構成する各曲面について、そ
の曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含
関係により構造化した構造化包含球データを生成する工
程。 （ハ） ３次元曲面上における加工の際の工具の初期的
な各接触点を求める工程。 （ニ） 各接触点に仮想的に工具を置いたときに生成さ
れた構造化包含球データに基づいて工具形状と干渉する
曲面に対応した包含球を、生成された包含球から抽出す
る工程。 （ホ） 工程（ニ）で抽出された包含球に包含される曲
面を領域分割して、各領域を規定する点群を生成する工
程。 （ヘ） 生成された点群中に、接触点に置かれた工具の
内部に位置する点がある場合に、その接触点で、その点
群に対応した包含球に包含される曲面が工具形状と干渉
すると判断する工程。 （ト） 工程（ヘ）で干渉すると判断された場合に、そ
の工具の接触点を移動して、工具と３次元曲面形状との
干渉を回避する工程。
下の工程を備えたものである。 （イ） ３次元曲面形状を曲面モデルで表現するととも
に工具形状データを設定する工程。 （ロ） その曲面モデルを構成する各曲面について、そ
の曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含
関係により構造化した構造化包含球データを生成する工
程。 （ハ） ３次元曲面上における加工の際の工具の初期的
な各接触点を求める工程。 （ニ） 各接触点に仮想的に工具を置いたときに生成さ
れた構造化包含球データに基づいて工具形状と干渉する
曲面に対応した包含球を、生成された包含球から抽出す
る工程。 （ホ） 工程（ニ）で抽出された包含球に包含される曲
面を領域分割して、各領域を規定する点群を生成する工
程。 （ヘ） 生成された点群中に、接触点に置かれた工具の
内部に位置する点がある場合に、その接触点で、その点
群に対応した包含球に包含される曲面が工具形状と干渉
すると判断する工程。 （ト） 工程（ヘ）で干渉すると判断された場合に、そ
の工具の接触点を移動して、工具と３次元曲面形状との
干渉を回避する工程。
【００１０】
【作用】請求項１の発明における第４の工程では、曲面
を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含関係に
より構造化した構造化包含球データを予め生成し、その
中から工具形状に干渉する包含球を抽出することで、干
渉する曲面部分の抽出を行う。また、請求項２の発明に
おける第５の工程では、第４の工程で行われた干渉チェ
ックの結果、干渉すると判断された場合に、工具形状と
抽出された曲面部分との干渉を回避する。また、請求項
３の発明における境界評価工程では、点群を構成する各
点と工具形状内部との位置関係によって、工具形状に干
渉する曲面部分の詳細な抽出を行う。
を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含関係に
より構造化した構造化包含球データを予め生成し、その
中から工具形状に干渉する包含球を抽出することで、干
渉する曲面部分の抽出を行う。また、請求項２の発明に
おける第５の工程では、第４の工程で行われた干渉チェ
ックの結果、干渉すると判断された場合に、工具形状と
抽出された曲面部分との干渉を回避する。また、請求項
３の発明における境界評価工程では、点群を構成する各
点と工具形状内部との位置関係によって、工具形状に干
渉する曲面部分の詳細な抽出を行う。
【００１１】
【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図１
は本実施例による数値制御方法の処理を示すフローチャ
ートである。本数値制御方法を用いたＮＣ装置は、ま
ず、工具形状データとワークの加工要求形状の３次元曲
面形状としての曲面モデルとを入力する（ステップＳＴ
１）。ここで、工具形状データは、工具の回転軸を含む
２次元平面上における直線および円弧とから構成される
輪郭線を示す。また、曲面モデルは、いくつかの曲面の
集まりとして表現される。
は本実施例による数値制御方法の処理を示すフローチャ
ートである。本数値制御方法を用いたＮＣ装置は、ま
ず、工具形状データとワークの加工要求形状の３次元曲
面形状としての曲面モデルとを入力する（ステップＳＴ
１）。ここで、工具形状データは、工具の回転軸を含む
２次元平面上における直線および円弧とから構成される
輪郭線を示す。また、曲面モデルは、いくつかの曲面の
集まりとして表現される。
【００１２】次に、ＮＣ装置は、その曲面モデルを構成
する各曲面を包含する各包含球のデータを作成する（ス
テップＳＴ２）。図２（ａ）は、包含球に関するデータ
構造および包含球の生成方法を説明するための説明図で
ある。ただし、図２（ａ）において曲面は簡単のため矩
形で示されている。
する各曲面を包含する各包含球のデータを作成する（ス
テップＳＴ２）。図２（ａ）は、包含球に関するデータ
構造および包含球の生成方法を説明するための説明図で
ある。ただし、図２（ａ）において曲面は簡単のため矩
形で示されている。
【００１３】最初に全体の曲面Ｆ０を包含する球Ｓ０を
生成する。次に、曲面Ｆ０を、部分的な曲面Ｆ１〜曲面
Ｆ４に４分割し、それらを包含する包含球Ｓ１〜Ｓ４を
生成する。そして、部分的な曲面Ｆ１〜Ｆ４のそれぞれ
について４分割と包含球の作成とを行う。更に、分割に
よって得られた部分的な曲面についての４分割と包含球
の作成とを、包含球の半径が、ある値になるまで繰り返
す。ある値の具体的な数値とは要求される加工精度に応
じた値であり、例えば、ユーザがワークのもとの形状を
見てどの程度の精度の干渉防止処理を行うか決めたり、
ＮＣ装置が与えられた加工精度からどの程度の干渉防止
処理を行うか決定することにより決定される。
生成する。次に、曲面Ｆ０を、部分的な曲面Ｆ１〜曲面
Ｆ４に４分割し、それらを包含する包含球Ｓ１〜Ｓ４を
生成する。そして、部分的な曲面Ｆ１〜Ｆ４のそれぞれ
について４分割と包含球の作成とを行う。更に、分割に
よって得られた部分的な曲面についての４分割と包含球
の作成とを、包含球の半径が、ある値になるまで繰り返
す。ある値の具体的な数値とは要求される加工精度に応
じた値であり、例えば、ユーザがワークのもとの形状を
見てどの程度の精度の干渉防止処理を行うか決めたり、
ＮＣ装置が与えられた加工精度からどの程度の干渉防止
処理を行うか決定することにより決定される。
【００１４】このようにして曲面Ｆ０を細分化すること
により、多数の包含球データが作成されるが、ある包含
球からそれに対応した４つの部分的な包含球が参照でき
るように、包含球データを結合し、図２（ｂ）に示すよ
うに包含球の４進木構造データを作成する。
により、多数の包含球データが作成されるが、ある包含
球からそれに対応した４つの部分的な包含球が参照でき
るように、包含球データを結合し、図２（ｂ）に示すよ
うに包含球の４進木構造データを作成する。
【００１５】次に、ＮＣ装置は、工具と曲面との初期的
な接触点列を算出する（ステップＳＴ３）。例えば、３
次元座標のｚ軸に平行な直線を適当な移動幅で順次移動
させ、各地点における直線と曲面との交点を選び出す。
な接触点列を算出する（ステップＳＴ３）。例えば、３
次元座標のｚ軸に平行な直線を適当な移動幅で順次移動
させ、各地点における直線と曲面との交点を選び出す。
【００１６】次いで、算出された接触点列から１つの接
触点を取り出す（ステップＳＴ４）。そして、その接触
点において、工具と曲面との干渉チェックを行う（ステ
ップＳＴ５）。図３は、干渉チェック計算の処理を示す
フローチャートである。また、図４は、工具形状と包含
球との干渉チェック方法を示す説明図である。
触点を取り出す（ステップＳＴ４）。そして、その接触
点において、工具と曲面との干渉チェックを行う（ステ
ップＳＴ５）。図３は、干渉チェック計算の処理を示す
フローチャートである。また、図４は、工具形状と包含
球との干渉チェック方法を示す説明図である。
【００１７】干渉チェック計算において、まず、工具
を、加工に適する姿勢で接触点に仮想的に位置させたと
きに、工具と干渉する包含球を抽出する（ステップＳＴ
１１）。その際、最初に包含球Ｓ０との干渉チェックを
行い、干渉すると判断される場合には、その包含球Ｓ０
が木構造上で参照する下位の４つの包含球Ｓ１〜Ｓ４に
ついて干渉チェックを行う。さらに、その際干渉すると
判断されるものがある場合には、それが木構造上で参照
する下位の包含球について干渉チェックを行う。
を、加工に適する姿勢で接触点に仮想的に位置させたと
きに、工具と干渉する包含球を抽出する（ステップＳＴ
１１）。その際、最初に包含球Ｓ０との干渉チェックを
行い、干渉すると判断される場合には、その包含球Ｓ０
が木構造上で参照する下位の４つの包含球Ｓ１〜Ｓ４に
ついて干渉チェックを行う。さらに、その際干渉すると
判断されるものがある場合には、それが木構造上で参照
する下位の包含球について干渉チェックを行う。
【００１８】以下、この処理を、ある干渉する包含球が
あってその下位の４つの包含球データが存在しない場合
が生ずるまで繰り返す。そのような場合が生ずると、そ
の干渉する包含球を、最終的に抽出する。
あってその下位の４つの包含球データが存在しない場合
が生ずるまで繰り返す。そのような場合が生ずると、そ
の干渉する包含球を、最終的に抽出する。
【００１９】包含球が工具形状と干渉するか否かの判断
は、図４に示すように行われる。図４において、Ｆは工
具の回転中心軸と包含球Ｓｉの中心点Ｃとを含む平面上
における工具の輪郭線である。また、Ｍは輪郭線Ｆ上で
点Ｃに最も近い点である。ｄは点Ｃと点Ｍ間の距離、ｒ
は包含球Ｓｉの半径である。そして、ＮＣ装置は、点Ｃ
が工具形状内部にあるか、または、点Ｃが工具形状の外
部にあって距離ｄが半径ｒ以下である時に、その包含球
Ｓｉが工具形状と干渉すると判断する。
は、図４に示すように行われる。図４において、Ｆは工
具の回転中心軸と包含球Ｓｉの中心点Ｃとを含む平面上
における工具の輪郭線である。また、Ｍは輪郭線Ｆ上で
点Ｃに最も近い点である。ｄは点Ｃと点Ｍ間の距離、ｒ
は包含球Ｓｉの半径である。そして、ＮＣ装置は、点Ｃ
が工具形状内部にあるか、または、点Ｃが工具形状の外
部にあって距離ｄが半径ｒ以下である時に、その包含球
Ｓｉが工具形状と干渉すると判断する。
【００２０】次に、ＮＣ装置は、抽出された包含球が包
含する曲面上の点群を生成する（ステップＳＴ１２）。
点群の生成方法を図５を参照して説明する。まず、図５
（ａ）に示すように、その包含球に包含される曲面領域
Ａ０上の４点Ｐ１〜Ｐ４を定める。これらの点は、例え
ば、曲面をｕ−ｖ座標上で正規化した場合の座標（０，
０）、（０，１）、（１，１）および（１，０）の各点
である。そして、点Ｐ１と点Ｐ２間の距離Ｌ１、点Ｐ２
と点Ｐ３間の距離Ｌ２、点Ｐ３と点Ｐ４間の距離Ｌ３、
および点Ｐ４と点Ｐ１間の距離Ｌ４を算出する。
含する曲面上の点群を生成する（ステップＳＴ１２）。
点群の生成方法を図５を参照して説明する。まず、図５
（ａ）に示すように、その包含球に包含される曲面領域
Ａ０上の４点Ｐ１〜Ｐ４を定める。これらの点は、例え
ば、曲面をｕ−ｖ座標上で正規化した場合の座標（０，
０）、（０，１）、（１，１）および（１，０）の各点
である。そして、点Ｐ１と点Ｐ２間の距離Ｌ１、点Ｐ２
と点Ｐ３間の距離Ｌ２、点Ｐ３と点Ｐ４間の距離Ｌ３、
および点Ｐ４と点Ｐ１間の距離Ｌ４を算出する。
【００２１】そして、Ｌ１とＬ３のうちで大きい方をＬ
ｕ、Ｌ２とＬ４のうちで大きい方をＬｖ、ＬｕおよびＬ
ｖに対する所定の値をＬｍとし、以下の処理を行う。こ
こで、Ｌｍは、要求される加工精度に応じて定められ
る。
ｕ、Ｌ２とＬ４のうちで大きい方をＬｖ、ＬｕおよびＬ
ｖに対する所定の値をＬｍとし、以下の処理を行う。こ
こで、Ｌｍは、要求される加工精度に応じて定められ
る。
【００２２】（ａ） ＬｕがＬｍより大きく、ＬｖがＬ
ｍより小さい場合には、図５（ｂ）に示すように、線分
Ｐ１Ｐ２上の点Ｑ１（例えば中点）および線分Ｐ３Ｐ４
上の点Ｑ３（例えば中点）を生成し、Ａ０を２つの領域
Ａ１およびＡ２に分ける。 （ｂ） ＬｕがＬｍより小さく、ＬｖがＬｍより大きい
場合には、図５（ｃ）に示すように、線分Ｐ２Ｐ３上の
点Ｑ２（例えば中点）および線分Ｐ４Ｐ１上の点Ｑ４
（例えば中点）を生成し、Ａ０を２つの領域Ａ１および
Ａ２に分ける。 （ｃ） ＬｕがＬｍより大きく、ＬｖがＬｍより大きい
場合には、図５（ｄ）に示すように、各線分上の各点Ｑ
１〜Ｑ４（例えば中点）を生成し、Ａ０を４つの領域Ａ
１〜Ａ４に分ける。 （ｄ） ＬｕがＬｍより小さく、ＬｖがＬｍより小さい
場合には、点群の生成処理を終了する。
ｍより小さい場合には、図５（ｂ）に示すように、線分
Ｐ１Ｐ２上の点Ｑ１（例えば中点）および線分Ｐ３Ｐ４
上の点Ｑ３（例えば中点）を生成し、Ａ０を２つの領域
Ａ１およびＡ２に分ける。 （ｂ） ＬｕがＬｍより小さく、ＬｖがＬｍより大きい
場合には、図５（ｃ）に示すように、線分Ｐ２Ｐ３上の
点Ｑ２（例えば中点）および線分Ｐ４Ｐ１上の点Ｑ４
（例えば中点）を生成し、Ａ０を２つの領域Ａ１および
Ａ２に分ける。 （ｃ） ＬｕがＬｍより大きく、ＬｖがＬｍより大きい
場合には、図５（ｄ）に示すように、各線分上の各点Ｑ
１〜Ｑ４（例えば中点）を生成し、Ａ０を４つの領域Ａ
１〜Ａ４に分ける。 （ｄ） ＬｕがＬｍより小さく、ＬｖがＬｍより小さい
場合には、点群の生成処理を終了する。
【００２３】以上の各処理のうち（ａ）、（ｂ）または
（ｃ）の処理のいずれかが実行された場合には、分割に
よって得られた各領域Ａ１〜Ａ２またはＡ１〜Ａ４のそ
れぞれについて再びＬ１〜Ｌ４を設定し、場合分けした
上で、（ａ）〜（ｄ）のいずれかの処理を行う。そし
て、得られた領域について、同様の処理を繰り返す。
（ｃ）の処理のいずれかが実行された場合には、分割に
よって得られた各領域Ａ１〜Ａ２またはＡ１〜Ａ４のそ
れぞれについて再びＬ１〜Ｌ４を設定し、場合分けした
上で、（ａ）〜（ｄ）のいずれかの処理を行う。そし
て、得られた領域について、同様の処理を繰り返す。
【００２４】以上の処理の結果、ＮＣ装置は、最終的に
得られた点群の工具形状に対する境界評価を行う（ステ
ップＳＴ１３）。境界評価とは、点群のうちで工具形状
の内部にある点が存在するかどうかの評価であり、その
ような点が存在する場合には、その接触点において、ス
テップＳＴ１１で抽出された包含球に包含される曲面が
工具形状と干渉すると判断する。
得られた点群の工具形状に対する境界評価を行う（ステ
ップＳＴ１３）。境界評価とは、点群のうちで工具形状
の内部にある点が存在するかどうかの評価であり、その
ような点が存在する場合には、その接触点において、ス
テップＳＴ１１で抽出された包含球に包含される曲面が
工具形状と干渉すると判断する。
【００２５】干渉チェック計算が終了すると、ＮＣ装置
は、その接触点について、干渉回避計算を行う（ステッ
プＳＴ６）。図６に干渉回避計算方法を示す。図６にお
いて、Ｔは工具形状、Ｎは工具の回転軸と平行で上向き
（工具先端に向かう方向とは逆）の単位ベクトル、Ｉｉ
（ｉ＝０，１，・・・ｋ）は干渉チェック計算において
生成された工具形状内部に存在する曲面上の点である。
また、点Ｉｉから工具の回転軸に平行に工具形状表面に
下ろした直線の工具形状表面上の点をＢｉ、ＢｉとＩｉ
との間の距離をｈｉとする。
は、その接触点について、干渉回避計算を行う（ステッ
プＳＴ６）。図６に干渉回避計算方法を示す。図６にお
いて、Ｔは工具形状、Ｎは工具の回転軸と平行で上向き
（工具先端に向かう方向とは逆）の単位ベクトル、Ｉｉ
（ｉ＝０，１，・・・ｋ）は干渉チェック計算において
生成された工具形状内部に存在する曲面上の点である。
また、点Ｉｉから工具の回転軸に平行に工具形状表面に
下ろした直線の工具形状表面上の点をＢｉ、ＢｉとＩｉ
との間の距離をｈｉとする。
【００２６】距離ｈｉのうち最大のものをｈｍとする。
そして、工具形状を、ベクトルＮの方向に距離ｈｍ移動
させ、その位置をその点における工具位置とする。この
ようにして、工具形状と曲面との干渉を回避する。
そして、工具形状を、ベクトルＮの方向に距離ｈｍ移動
させ、その位置をその点における工具位置とする。この
ようにして、工具形状と曲面との干渉を回避する。
【００２７】以上の処理を、ステップＳＴ３で算出した
点列を構成する全ての点について行う（ステップＳＴ
７）。その結果、接触点列において、干渉回避計算の対
象とならなかった接触点については、その接触点が、加
工時の工具先端の移動軌跡上の点となり、干渉回避計算
の対象となった接触点については、距離ｈｍ移動した後
の点が、工具先端の移動軌跡上の点となる。
点列を構成する全ての点について行う（ステップＳＴ
７）。その結果、接触点列において、干渉回避計算の対
象とならなかった接触点については、その接触点が、加
工時の工具先端の移動軌跡上の点となり、干渉回避計算
の対象となった接触点については、距離ｈｍ移動した後
の点が、工具先端の移動軌跡上の点となる。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包
含関係により構造化した構造化包含球データを予め生成
し、その中から工具形状に干渉する包含球を抽出するこ
とで干渉チェックを行うように構成したので、工具の先
端以外の部分とワークとの干渉を確実に回避した工具移
動軌跡を求めることができる方法が得られる効果があ
る。
ば、曲面を細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包
含関係により構造化した構造化包含球データを予め生成
し、その中から工具形状に干渉する包含球を抽出するこ
とで干渉チェックを行うように構成したので、工具の先
端以外の部分とワークとの干渉を確実に回避した工具移
動軌跡を求めることができる方法が得られる効果があ
る。
【００２９】また、請求項２の発明によれば、曲面モデ
ルを構成する曲面に関する包含球と工具形状を示す工具
形状データとを対象として干渉チェックし、干渉チェッ
クの結果、干渉すると判断された場合に、曲面と工具形
状との干渉を回避するように構成したので、工具の先端
以外の部分とワークとの干渉を確実に回避した工具移動
軌跡を求めることができる方法が得られる効果がある。
ルを構成する曲面に関する包含球と工具形状を示す工具
形状データとを対象として干渉チェックし、干渉チェッ
クの結果、干渉すると判断された場合に、曲面と工具形
状との干渉を回避するように構成したので、工具の先端
以外の部分とワークとの干渉を確実に回避した工具移動
軌跡を求めることができる方法が得られる効果がある。
【００３０】また、請求項３の発明によれば、曲面モデ
ルを構成する曲面に関する包含球と工具形状を示す工具
形状データとを対象として、工具と干渉する包含球を抽
出し、抽出された包含球が包含する曲面を領域分割して
得た各領域を規定する点群を構成する各点と工具形状内
部との位置関係によって、干渉の有無を判断して、干渉
有りと判断された場合には曲面と工具形状との干渉を回
避するように構成したので、工具の先端以外の部分とワ
ークとの干渉を確実に回避した一段と精度の高い工具移
動軌跡を求めることができる方法が得られる効果があ
る。
ルを構成する曲面に関する包含球と工具形状を示す工具
形状データとを対象として、工具と干渉する包含球を抽
出し、抽出された包含球が包含する曲面を領域分割して
得た各領域を規定する点群を構成する各点と工具形状内
部との位置関係によって、干渉の有無を判断して、干渉
有りと判断された場合には曲面と工具形状との干渉を回
避するように構成したので、工具の先端以外の部分とワ
ークとの干渉を確実に回避した一段と精度の高い工具移
動軌跡を求めることができる方法が得られる効果があ
る。
【図１】この発明の一実施例による数値制御方法の処理
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図２】曲面の包含球のデータ構造および包含球の生成
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図３】干渉チェック計算の処理を示すフローチャート
である。
である。
【図４】包含球と工具形状との干渉チェック方法を説明
するための説明図である。
するための説明図である。
【図５】包含球に包含される曲面上の点群の作成方法を
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
【図６】工具形状と曲面との干渉回避計算を説明するた
めの説明図である。
めの説明図である。
【図７】従来の形状加工処理システムの動作を説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
１ 工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−24304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−24305（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−224811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−237578（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05B 19/4093
Claims (3)
- 【請求項１】 ＮＣ制御装置で３次元曲面形状の加工を
行う際の工具の移動軌跡を求める数値制御方法におい
て、 前記３次元曲面形状を表す曲面モデルと、前記工具の形
状を示す形状データとを設定する第１の工程と、 前記曲面モデルを構成する各曲面について、その曲面を
細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含関係によ
り構造化した構造化包含球データを生成する第２の工程
と、 前記３次元曲面形状に基づいて前記工具の初期的な接触
点を求める第３の工程と、 前記接触点に前記工具の形状を位置させたときに前記生
成された構造化包含球データに基づいて工具の形状と干
渉する前記包含球を抽出することによって前記工具と前
記３次元曲面形状との干渉チェックを行う第４の工程と
を備えたことを特徴とする数値制御方法。 - 【請求項２】 ＮＣ制御装置で３次元曲面形状の加工を
行う際の工具の移動軌跡を求める数値制御方法におい
て、 前記３次元曲面形状を表す曲面モデルと、前記工具の形
状を示す形状データとを設定する第１の工程と、 前記曲面モデルを構成する各曲面について、その曲面を
細分化し得られた部分的な曲面の包含球を包含関係によ
り構造化した構造化包含球データを生成する第２の工程
と、 前記３次元曲面形状に基づいて前記工具の初期的な接触
点を求める第３の工程と、 前記接触点に前記工具の形状を位置させたときに前記生
成された構造化包含球データに基づいて工具の形状と干
渉する前記包含球を抽出することによって前記工具と前
記３次元曲面形状との干渉チェックを行う第４の工程
と、 前記第４の工程における干渉チェックの結果、干渉する
と判断された場合に、前記工具と前記３次元曲面形状と
の干渉を回避する第５の工程とを備えたことを特徴とす
る数値制御方法。 - 【請求項３】 第４の工程は、抽出された工具の形状と
干渉する包含球に包含される部分的な曲面を領域分割し
た後、各領域を規定する点群を生成する点群生成工程
と、 接触点に置かれた工具の内部に位置する点が前記領域を
規定する前記点群中にある場合に、前記包含球に包含さ
れる部分的な曲面が前記工具の形状と干渉すると判断す
る境界評価工程とを含み、 第５の工程においては、前記第４の工程で干渉すると判
断された場合に、前記工具の接触点を移動することを特
徴とする請求項２記載の数値制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4086133A JP3053491B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 数値制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4086133A JP3053491B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 数値制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0683422A JPH0683422A (ja) | 1994-03-25 |
| JP3053491B2 true JP3053491B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=13878216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4086133A Expired - Lifetime JP3053491B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 数値制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3053491B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5761391A (en) * | 1996-05-22 | 1998-06-02 | Fujitsu Ltd. | Arithmetic unit for calculating distance between objects |
| JP3415438B2 (ja) | 1998-05-12 | 2003-06-09 | 富士通株式会社 | 干渉チェック装置および方法 |
| FR2861858B1 (fr) * | 2003-10-29 | 2014-09-05 | Snecma Moteurs | Deplacement d'un objet articule virtuel dans un environnement virtuel en evitant les collisions entre l'objet articule et l'environnement |
| JP5314560B2 (ja) * | 2009-10-19 | 2013-10-16 | 株式会社豊田中央研究所 | 加工シミュレーション装置、加工シミュレーション方法、プログラム、記録媒体 |
| JP7513725B2 (ja) * | 2020-08-31 | 2024-07-09 | ファナック株式会社 | 数値制御システム及び干渉チェック支援方法 |
| CN117718561B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-05-17 | 南京理工大学 | 一种电弧增减材复合制造工艺规划方法及系统 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4086133A patent/JP3053491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0683422A (ja) | 1994-03-25 |
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