JP3421995B2 - 数値制御装置に関する方法 - Google Patents
数値制御装置に関する方法Info
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- 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
- G05B19/4093—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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
- G05B19/40937—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 part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine concerning programming of machining or material parameters, pocket machining
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，プログラム命令の順序
に従い工作機械等を制御する数値制御システム，特に，
不規則外周を伴うポケットを切削するのに使用される数
値制御システムに関する。
に従い工作機械等を制御する数値制御システム，特に，
不規則外周を伴うポケットを切削するのに使用される数
値制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】数値制御システムは，工作機械の実時間
制御に適合する計算装置である。制御器が，“部品プロ
グラム”を形成するコード化命令の集合を受信する。こ
の部品プログラムの命令は，仕上がり機械部品を作成す
るために実行しようとする機械加工操作の順序を記述す
る。この数値制御器はこれらの命令を一連の電気信号に
変換し，これらの電気信号は工作機械を適当に運動させ
るようにこの工作機械に取り付けられたサーボモータ又
はステップモータを制御し，又は，手によってっ従来実
行されていた機械の準備操作の自動制御を可能とするよ
うに，工具交換機のような，特定の付属機器を制御す
る。
制御に適合する計算装置である。制御器が，“部品プロ
グラム”を形成するコード化命令の集合を受信する。こ
の部品プログラムの命令は，仕上がり機械部品を作成す
るために実行しようとする機械加工操作の順序を記述す
る。この数値制御器はこれらの命令を一連の電気信号に
変換し，これらの電気信号は工作機械を適当に運動させ
るようにこの工作機械に取り付けられたサーボモータ又
はステップモータを制御し，又は，手によってっ従来実
行されていた機械の準備操作の自動制御を可能とするよ
うに，工具交換機のような，特定の付属機器を制御す
る。
【０００３】例えば，立て形フライス盤を操作する数値
制御器の場合，その部品プログラムの命令は，例えば，
フライス工具の型式，機械加工される材料を通しての工
具の送り速度，その工具の回転する主軸速度，及びその
機械操作の他の種々のパラメータを指定する“準備”命
令を含むことがある。“位置決め”命令とここでは称さ
れる他の命令は，実際の機械加工操作中にその部品の表
面にわたりその工具の実際の運動を制御する。その工具
の多数の離散運動を含む複雑な部品の場合は，これらの
位置決め命令は，その部品プログラムに対する命令の大
部分を含む。
制御器の場合，その部品プログラムの命令は，例えば，
フライス工具の型式，機械加工される材料を通しての工
具の送り速度，その工具の回転する主軸速度，及びその
機械操作の他の種々のパラメータを指定する“準備”命
令を含むことがある。“位置決め”命令とここでは称さ
れる他の命令は，実際の機械加工操作中にその部品の表
面にわたりその工具の実際の運動を制御する。その工具
の多数の離散運動を含む複雑な部品の場合は，これらの
位置決め命令は，その部品プログラムに対する命令の大
部分を含む。
【０００４】部品プログラムの管理能力は，位置決め命
令の数の増大と共に低下する。これは，極めて長い部品
プログラムを書き込みかつ編集することの困難のために
主として云える。しかしながら，この数値制御器内部の
メモリ限界からも，また，部品プログラム内の位置決め
命令の数を限定することが望ましいとされる。
令の数の増大と共に低下する。これは，極めて長い部品
プログラムを書き込みかつ編集することの困難のために
主として云える。しかしながら，この数値制御器内部の
メモリ限界からも，また，部品プログラム内の位置決め
命令の数を限定することが望ましいとされる。
【０００５】或るいくつかの形，特に，部品面内に切削
される円形又は方形ポケットのような，幾何学的に規則
的な形の場合は，部品プログラムの長さを，そのポケッ
トのキー寸法のみを含みかつ実時間ベースで必要な位置
決め命令を発生する高−レベル命令の使用によって，最
短化することができる。したがって，円形ポケットを切
削する場合は，深さと半径のみが，そのプログラマによ
って指定され，その部品プログラム内へコード化される
こともある。機械加工中，実時間に精確な工具通路がこ
れらの臨界寸法から数学的に計算され，そのプログラミ
ングを除去し，多数の位置決め命令を記憶する。明示位
置決め命令が除去されるので，その部品プログラムの複
雑性を実質的に減少することができる。
される円形又は方形ポケットのような，幾何学的に規則
的な形の場合は，部品プログラムの長さを，そのポケッ
トのキー寸法のみを含みかつ実時間ベースで必要な位置
決め命令を発生する高−レベル命令の使用によって，最
短化することができる。したがって，円形ポケットを切
削する場合は，深さと半径のみが，そのプログラマによ
って指定され，その部品プログラム内へコード化される
こともある。機械加工中，実時間に精確な工具通路がこ
れらの臨界寸法から数学的に計算され，そのプログラミ
ングを除去し，多数の位置決め命令を記憶する。明示位
置決め命令が除去されるので，その部品プログラムの複
雑性を実質的に減少することができる。
【０００６】そのポケット形を規定するために使用され
る臨界データが慎重に選択されるならば，その高−レベ
ル命令によって記述されるポケットは，そのプログラマ
による追加計算を必要とせずに容易に空間内で並進させ
られ，回転され，又は寸法を拡大又は縮小される。明ら
かに，各ポケットに対するプロブラミング時間は，その
プログラマによる明示位置決め命令の書き込みを回避す
ることができる程度にまで，短縮される。
る臨界データが慎重に選択されるならば，その高−レベ
ル命令によって記述されるポケットは，そのプログラマ
による追加計算を必要とせずに容易に空間内で並進させ
られ，回転され，又は寸法を拡大又は縮小される。明ら
かに，各ポケットに対するプロブラミング時間は，その
プログラマによる明示位置決め命令の書き込みを回避す
ることができる程度にまで，短縮される。
【０００７】
【発明が解決しようとする問題点】高−レベル命令を使
用するこのアプローチは，ポケットの外周が円形又は充
分に規定された規則多角形であるポケットの切削には充
分に適合する。これらの場合，最適工具通路は，容易に
決定され，予測可能であり，また簡単な数学的操作によ
って発生されることがある。不幸にして，高−レベル命
令は，不規則ポケット，すなわち，それらのポケットの
外周が不規則な直線線分及び曲線線分で作られているポ
ケットの作成には容易には適合しない。不規則ポケット
の内部から材料を除去するに必要な通路に対する簡単な
かつ一般化可能な数学的記述は，存在しない。これは，
そのポケットの外周が凹であるとき，及びそのポケット
の内部からの材料の効率的除去が未切削材料の多数の島
を生じるときに，特に明白である。
用するこのアプローチは，ポケットの外周が円形又は充
分に規定された規則多角形であるポケットの切削には充
分に適合する。これらの場合，最適工具通路は，容易に
決定され，予測可能であり，また簡単な数学的操作によ
って発生されることがある。不幸にして，高−レベル命
令は，不規則ポケット，すなわち，それらのポケットの
外周が不規則な直線線分及び曲線線分で作られているポ
ケットの作成には容易には適合しない。不規則ポケット
の内部から材料を除去するに必要な通路に対する簡単な
かつ一般化可能な数学的記述は，存在しない。これは，
そのポケットの外周が凹であるとき，及びそのポケット
の内部からの材料の効率的除去が未切削材料の多数の島
を生じるときに，特に明白である。
【０００８】
【問題を解決するための手段】本発明は，不規則ポケッ
トの切削に対する高−レベル命令を翻訳する数値制御器
に関する。この数値制御器は，そのポケットの外周を規
定する位置決め命令を受信し，ビットマップ及び規約の
集合を参照することによってそのポケット内部に対する
その工具通路を，実時間に，発生する。規則ポケットに
対する高−レベル命令と異なり，この特殊な工具通路
は，そのポケットが拡大又は縮小される及び／又は回転
させられるに従い変化するが，しかしながら，これらの
変化はそのプログラマには見えない。
トの切削に対する高−レベル命令を翻訳する数値制御器
に関する。この数値制御器は，そのポケットの外周を規
定する位置決め命令を受信し，ビットマップ及び規約の
集合を参照することによってそのポケット内部に対する
その工具通路を，実時間に，発生する。規則ポケットに
対する高−レベル命令と異なり，この特殊な工具通路
は，そのポケットが拡大又は縮小される及び／又は回転
させられるに従い変化するが，しかしながら，これらの
変化はそのプログラマには見えない。
【０００９】特に，翻訳器が，そのポケットの外周を規
定する命令を受信し，かつその外周に沿い工具を運動さ
せるために運動制御器に軸運動信号を供給する。この数
値制御システムは，その工具がその運動制御器によって
並進させられるに従いその工具の容積を記憶するビット
マップ，及びこのビットマップを読み出しかつこのビッ
トマップに基づきさらに軸運動信号を発生する命令発生
器を含む。これらの軸運動信号は，このポケット内部を
通してその工具を移動する。
定する命令を受信し，かつその外周に沿い工具を運動さ
せるために運動制御器に軸運動信号を供給する。この数
値制御システムは，その工具がその運動制御器によって
並進させられるに従いその工具の容積を記憶するビット
マップ，及びこのビットマップを読み出しかつこのビッ
トマップに基づきさらに軸運動信号を発生する命令発生
器を含む。これらの軸運動信号は，このポケット内部を
通してその工具を移動する。
【００１０】したがって，本発明の目的は，極めて多数
の位置決め命令の代わりに少数の臨界パラメータで以て
不規則ポケットを規定する高−レベル命令を提供するこ
とにある。各ポケットは，そのポケットの外周を記述す
る位置決め命令の限定された集合によって規定され，及
びそのポケットの内側を除去するに必要な追加工具運動
はそのビットマップを参照することによって実時間ベー
スで決定される。
の位置決め命令の代わりに少数の臨界パラメータで以て
不規則ポケットを規定する高−レベル命令を提供するこ
とにある。各ポケットは，そのポケットの外周を記述す
る位置決め命令の限定された集合によって規定され，及
びそのポケットの内側を除去するに必要な追加工具運動
はそのビットマップを参照することによって実時間ベー
スで決定される。
【００１１】本発明のさらに他の目的は，その不規則ポ
ケット内側の工具通路のいかなる簡単な数学的記述も欠
く不規則ポケットの内部の除去に対する有効位置決め命
令を発生することにある。ビットマップの使用は，その
工具通路の特定の数学的記述が決定されても又はされな
くても，所定の外周が規定されるとき，そのポケットの
内部を除去するための通路の全体的な，規約に基づく記
述を使用できるようにする。本発明は，もとより不規則
形に限定されず，また規則外周を伴うポケットにも一般
的に同様に適用可能である。
ケット内側の工具通路のいかなる簡単な数学的記述も欠
く不規則ポケットの内部の除去に対する有効位置決め命
令を発生することにある。ビットマップの使用は，その
工具通路の特定の数学的記述が決定されても又はされな
くても，所定の外周が規定されるとき，そのポケットの
内部を除去するための通路の全体的な，規約に基づく記
述を使用できるようにする。本発明は，もとより不規則
形に限定されず，また規則外周を伴うポケットにも一般
的に同様に適用可能である。
【００１２】本発明のなおさらに他の目的は，不規則ポ
ケットをフライスする高−レベル命令であって，これら
ポケットの命令がこれらのポケットの拡大又は縮小，回
転又は並進を簡単化するような高−レベル命令を提供す
ることにある。この高−レベル命令の臨界パラメータを
そのポケットの外周に対する位置決め命令に限定するこ
とによって，これらの位置決め命令のみをそのプログラ
マが変更すればよい。ビットマップ及び規約に基づく工
具制御は，そのプログラマがさらに作業をしなくても，
そのポケットの内部に対して必要とされるその工具運動
の自動再計算をできるようにする。
ケットをフライスする高−レベル命令であって，これら
ポケットの命令がこれらのポケットの拡大又は縮小，回
転又は並進を簡単化するような高−レベル命令を提供す
ることにある。この高−レベル命令の臨界パラメータを
そのポケットの外周に対する位置決め命令に限定するこ
とによって，これらの位置決め命令のみをそのプログラ
マが変更すればよい。ビットマップ及び規約に基づく工
具制御は，そのプログラマがさらに作業をしなくても，
そのポケットの内部に対して必要とされるその工具運動
の自動再計算をできるようにする。
【００１３】特に上に論じた目的及び利点は，次に掲げ
る本発明の好適実施例の説明からこの分野の技術の経験
者にとって明白になるなずである。この説明において，
付図を参照するが，これらの付図は，この説明の一部で
あり，本発明の１例を図説する。しかしながら，このよ
うな例は，本発明の種々な代替形式を尽くす訳ではな
く，したがって，本発明の範囲を決定するに当たって
は，この説明の前に掲げた特許請求範囲を参照する。
る本発明の好適実施例の説明からこの分野の技術の経験
者にとって明白になるなずである。この説明において，
付図を参照するが，これらの付図は，この説明の一部で
あり，本発明の１例を図説する。しかしながら，このよ
うな例は，本発明の種々な代替形式を尽くす訳ではな
く，したがって，本発明の範囲を決定するに当たって
は，この説明の前に掲げた特許請求範囲を参照する。
【００１４】
【実施例】本発明により不規則ポケットを切削すること
に対する高−レベル命令は，表１に示され，かつ産業に
使用されているような標準英字−コードの様式に従う。
に対する高−レベル命令は，表１に示され，かつ産業に
使用されているような標準英字−コードの様式に従う。
【００１５】
【表１】
【００１６】技術上理解されているように，英字−コー
ドは，オプショナルに数字引数を従えた“Ｇ”のよう
な，単一英文字を含む。
ドは，オプショナルに数字引数を従えた“Ｇ”のよう
な，単一英文字を含む。
【００１７】好適実施例においては，不規則ポケットの
切削に対する本発明の高−レベル命令は，英字−コー
ド：Ｇ８９．１を採用する。この英字−コードＧ８９．
１は，表１に示されたように追加の英字−コード及び引
数（これら後者の英字−コードの引数は“＿”によって
指示されている）を従へ，これらは一緒にＧ８９．１
“ブロック”を形成し，このブロックは典型的に行端文
字（図示されていない）によって終端される。さらに，
英字−コードは，また部品プログラム内にあって，本発
明の高−レベル命令を完成し，これについては下に説明
される。
切削に対する本発明の高−レベル命令は，英字−コー
ド：Ｇ８９．１を採用する。この英字−コードＧ８９．
１は，表１に示されたように追加の英字−コード及び引
数（これら後者の英字−コードの引数は“＿”によって
指示されている）を従へ，これらは一緒にＧ８９．１
“ブロック”を形成し，このブロックは典型的に行端文
字（図示されていない）によって終端される。さらに，
英字−コードは，また部品プログラム内にあって，本発
明の高−レベル命令を完成し，これについては下に説明
される。
【００１８】表１に示された追加の英字コードの引数
は，Ｇ８９．１ブロック内でＧ８９．１コードに続いて
おり，これの引数は表２内に指示されるように高−レベ
ル命令のパラメータを規定する。
は，Ｇ８９．１ブロック内でＧ８９．１コードに続いて
おり，これの引数は表２内に指示されるように高−レベ
ル命令のパラメータを規定する。
【００１９】
【表２】
【００２０】数値制御器の制御の下に部品を機械加工に
対するに当たり，その部品プログラムは，技術上周知の
ような様々な機械加工タスクを実行するための他の命令
を提供する他のプログラム行内へ収集されたいくつかの
他の追加英字−コードを一般に含む。この部品プログラ
ムにおいて，不規則ポケットを切削することに対する高
−レベル命令の前に，そのプログラマは，工具切削半径
及び工作機械準備の他の事項を規定することに対する，
及び形成しようとする不規則ポケットの外周内側にこの
工具を位置決めすることに対する適当な英字−コードを
提供する必要がある。
対するに当たり，その部品プログラムは，技術上周知の
ような様々な機械加工タスクを実行するための他の命令
を提供する他のプログラム行内へ収集されたいくつかの
他の追加英字−コードを一般に含む。この部品プログラ
ムにおいて，不規則ポケットを切削することに対する高
−レベル命令の前に，そのプログラマは，工具切削半径
及び工作機械準備の他の事項を規定することに対する，
及び形成しようとする不規則ポケットの外周内側にこの
工具を位置決めすることに対する適当な英字−コードを
提供する必要がある。
【００２１】その部品プログラムの英字−コードの全て
及びそれらの引数は，そのプログラマによって発生さ
れ，典型的には，数値制御器内のディジタルメモリ内に
ロードされる。この数値制御器は，記憶された翻訳プロ
グラムに従ってこれらの英字−コード及びそれらの引数
の翻訳のための処理ユニットを取り込んでいる。この技
術この代表的な数値制御器は，本発明と同じ讓受者に讓
受されたかつ本願に参考資料として収録された米国特許
第４，２２８，４９５号，発明の名称“マルチプロセッ
サ数値制御システム（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
Ｎｕｍｅｒｉ−ｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）”に記載されている。
及びそれらの引数は，そのプログラマによって発生さ
れ，典型的には，数値制御器内のディジタルメモリ内に
ロードされる。この数値制御器は，記憶された翻訳プロ
グラムに従ってこれらの英字−コード及びそれらの引数
の翻訳のための処理ユニットを取り込んでいる。この技
術この代表的な数値制御器は，本発明と同じ讓受者に讓
受されたかつ本願に参考資料として収録された米国特許
第４，２２８，４９５号，発明の名称“マルチプロセッ
サ数値制御システム（Ｍｕｌｔｉｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
Ｎｕｍｅｒｉ−ｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）”に記載されている。
【００２２】図１を参照すると，この数値制御器のプロ
セッサ内でランする翻訳プログラムは，プロセスブロッ
ク１０によって指示されるようにその不規則ポケット命
令を受信する。不規則ポケット命令を受信すると，この
プロセッサは集約的に１２で指示され，いくつかのプロ
セスブロックに係わるビットマッピング手順を開始し，
この手順の各々については，下に詳細に説明する。この
ビットマッピング手順１２は，この翻訳プログラムの主
部分を作り上げるフォアグラウンドと見掛け上並列にそ
のタスクを実行するように，“バックグラウンド”内に
ランする。ビットマッピング手順１２の並列性質は，そ
れらの破線の外部のこの翻訳プログラムの対応するプロ
セスブロックへビットマップ手順１２を接続する水平破
線によって，指示される。
セッサ内でランする翻訳プログラムは，プロセスブロッ
ク１０によって指示されるようにその不規則ポケット命
令を受信する。不規則ポケット命令を受信すると，この
プロセッサは集約的に１２で指示され，いくつかのプロ
セスブロックに係わるビットマッピング手順を開始し，
この手順の各々については，下に詳細に説明する。この
ビットマッピング手順１２は，この翻訳プログラムの主
部分を作り上げるフォアグラウンドと見掛け上並列にそ
のタスクを実行するように，“バックグラウンド”内に
ランする。ビットマッピング手順１２の並列性質は，そ
れらの破線の外部のこの翻訳プログラムの対応するプロ
セスブロックへビットマップ手順１２を接続する水平破
線によって，指示される。
【００２３】ビットマッピング手順１２のプロセスブロ
ック１４によって指示されるように，このビットマッピ
ング手順の第１ステップは，その工具が運動する物理的
空間を表現する空間格子の発生である。この格子は，こ
の数値制御器のメモリ内に含まれるビットマップ内のア
ドレスにこのフライス盤の切削工具の位置を等化する手
段を提供する。このビットマップは，工具運動を追跡す
るために使用され，かつそのポケット内部を切削する工
具運動を発生するためにその翻訳プログラムの後続のス
テップ中にデータを提供する。
ック１４によって指示されるように，このビットマッピ
ング手順の第１ステップは，その工具が運動する物理的
空間を表現する空間格子の発生である。この格子は，こ
の数値制御器のメモリ内に含まれるビットマップ内のア
ドレスにこのフライス盤の切削工具の位置を等化する手
段を提供する。このビットマップは，工具運動を追跡す
るために使用され，かつそのポケット内部を切削する工
具運動を発生するためにその翻訳プログラムの後続のス
テップ中にデータを提供する。
【００２４】図４を参照すると，原理的には，格子全体
を形成するために直線行と列にモザイク配置された単一
格子要素又は画素１６の寸法を決定することを含む。画
素１６は，その高さがその工具切削直径１８に基づく正
方形，特に，工具切削直径１８の半径の０．７０７倍に
等しい長さを有する正方形である。この画素の寸法は，
もし工具切削直径１８の中心が所要の画素１６の領域内
側の何処かを通過するならば，その画素１６の領域全体
はその工具によってカバーされることを保証する。この
画素寸法は，また，下に説明するようにポケット１９の
内部からの材料を除去中に“ステップ−オーバ”量とし
て使用される。
を形成するために直線行と列にモザイク配置された単一
格子要素又は画素１６の寸法を決定することを含む。画
素１６は，その高さがその工具切削直径１８に基づく正
方形，特に，工具切削直径１８の半径の０．７０７倍に
等しい長さを有する正方形である。この画素の寸法は，
もし工具切削直径１８の中心が所要の画素１６の領域内
側の何処かを通過するならば，その画素１６の領域全体
はその工具によってカバーされることを保証する。この
画素寸法は，また，下に説明するようにポケット１９の
内部からの材料を除去中に“ステップ−オーバ”量とし
て使用される。
【００２５】数値制御器のメモリ内のビットマップは，
この格子の各画素と関連し，かつ下に説明されるように
この工具によって切削される領域の記録を提供するよう
にセット及びリセットされる。初期的にこのビットマッ
プの全てのビットがゼロにリセットされて，材料が切削
されていないことを指示する。
この格子の各画素と関連し，かつ下に説明されるように
この工具によって切削される領域の記録を提供するよう
にセット及びリセットされる。初期的にこのビットマッ
プの全てのビットがゼロにリセットされて，材料が切削
されていないことを指示する。
【００２６】いま，図１及び図２を参照すると，プロセ
スブロック１０によって指示されるように不規則ポケッ
ト命令の受信（かつプロセスブロック１４によって指示
される格子の並列発生）の後，この翻訳プログラムは，
プロセスブロック２０において不規則ポケット１９の外
周を切削する準備をする。この切削は，不規則ポケット
１９の外周２４を規定する不規則多角形の頂点２１の決
定を必要とする。これらの頂点２１は，Ｇ８９．１ブロ
ック内に，及び上に説明されたようにこのＧ８９．１ブ
ロック内に含まれたＰ及びＱ英字−コードによって規定
されるいくつかのブロック内に含まれる。
スブロック１０によって指示されるように不規則ポケッ
ト命令の受信（かつプロセスブロック１４によって指示
される格子の並列発生）の後，この翻訳プログラムは，
プロセスブロック２０において不規則ポケット１９の外
周を切削する準備をする。この切削は，不規則ポケット
１９の外周２４を規定する不規則多角形の頂点２１の決
定を必要とする。これらの頂点２１は，Ｇ８９．１ブロ
ック内に，及び上に説明されたようにこのＧ８９．１ブ
ロック内に含まれたＰ及びＱ英字−コードによって規定
されるいくつかのブロック内に含まれる。
【００２７】開始／終端点２２に指定された，第１頂点
２１は，これもまた先に説明されたうに，Ｇ８９．１ブ
ロックのＸ及びＹ英字−コードの引数によって提供され
る。Ｘ及びＹ英字−コードから開始／終端点２２を読み
出すことに加えて，追加の頂点２１に対する座標点がＰ
及びＱ英字−コードによって規定されるブロックから得
られ，この結果，この翻訳器はその工具が特に鋭角隅で
外周２４と交差するのを防止するようにその工具の将来
の通路を見越すことができる。それにもかかわらず，こ
の見越しは，実時間処理にとって必要な速度を犠牲にし
ないように少数の頂点２１のみに限定される。
２１は，これもまた先に説明されたうに，Ｇ８９．１ブ
ロックのＸ及びＹ英字−コードの引数によって提供され
る。Ｘ及びＹ英字−コードから開始／終端点２２を読み
出すことに加えて，追加の頂点２１に対する座標点がＰ
及びＱ英字−コードによって規定されるブロックから得
られ，この結果，この翻訳器はその工具が特に鋭角隅で
外周２４と交差するのを防止するようにその工具の将来
の通路を見越すことができる。それにもかかわらず，こ
の見越しは，実時間処理にとって必要な速度を犠牲にし
ないように少数の頂点２１のみに限定される。
【００２８】プロセスブロック２０において，この工具
は，ポケット１９内へ下向きにＧ８９．１ブロックの英
字−コードＬによって指示された深さへ，プランジす
る。典型的に，このプランシングば，高速プランジ速度
を可能とし，かつ下向き切削縁を伴わない切削工具の使
用を可能とするように，予ドリル孔の上で起こる。
は，ポケット１９内へ下向きにＧ８９．１ブロックの英
字−コードＬによって指示された深さへ，プランジす
る。典型的に，このプランシングば，高速プランジ速度
を可能とし，かつ下向き切削縁を伴わない切削工具の使
用を可能とするように，予ドリル孔の上で起こる。
【００２９】図２の点２６におけるプランジングの後，
ポケット１９内側の何処かへ初期命令によって配置され
ていたこの工具は，外周２４へ向けて案内される。典型
的に，この工具の実際の運動は追加のバックグラウンド
命令（図示されていない）の制御の下にあり，これらの
命令は： （１）その工具通路の終端点間の実時間補間
を提供し，（２）様々の工具切削半径に適合するように
工具運動を調節し，及び（３）ポケット１９の実際の外
周２４から変位した仕上げゆとり３２を提供する。仕上
げゆとり３２は，外周２４に沿って回る後続の第２円滑
化通路を可能とする。
ポケット１９内側の何処かへ初期命令によって配置され
ていたこの工具は，外周２４へ向けて案内される。典型
的に，この工具の実際の運動は追加のバックグラウンド
命令（図示されていない）の制御の下にあり，これらの
命令は： （１）その工具通路の終端点間の実時間補間
を提供し，（２）様々の工具切削半径に適合するように
工具運動を調節し，及び（３）ポケット１９の実際の外
周２４から変位した仕上げゆとり３２を提供する。仕上
げゆとり３２は，外周２４に沿って回る後続の第２円滑
化通路を可能とする。
【００３０】プランジ点２６から外周２４へ向けての運
動において，この工具は工具切削直径１８の半分に等し
いかつプランジ点２６と開始／終端点２２との間の線２
９に垂直な距離だけ偏差点２８へジョグ（微動）する。
この工具は，次いで，開始／終端点２２と第１頂点３０
との間の線分によって規定される外周２４の部分に向け
て線２９に平行な通路に沿い進行するように制御され
る。
動において，この工具は工具切削直径１８の半分に等し
いかつプランジ点２６と開始／終端点２２との間の線２
９に垂直な距離だけ偏差点２８へジョグ（微動）する。
この工具は，次いで，開始／終端点２２と第１頂点３０
との間の線分によって規定される外周２４の部分に向け
て線２９に平行な通路に沿い進行するように制御され
る。
【００３１】バックラウンド工具運動命令によって限定
されるので，この工具は，開始／終端点２２と第１頂点
３０との間の壁に接触する前に停止して，仕上げゆとり
３２を確保する。この偏移動作の目的は，この工具が頂
点２１の知識（これは全ての頂点の知識を必要とする）
なしで開始／終端点２２において外周２４に直接接近す
ること及び不注意に外周２４を通って切削することを防
止する。
されるので，この工具は，開始／終端点２２と第１頂点
３０との間の壁に接触する前に停止して，仕上げゆとり
３２を確保する。この偏移動作の目的は，この工具が頂
点２１の知識（これは全ての頂点の知識を必要とする）
なしで開始／終端点２２において外周２４に直接接近す
ること及び不注意に外周２４を通って切削することを防
止する。
【００３２】したがって，この工具は，開始／終端点２
２からまさしく偏差したかつ壁から仕上げゆとり３２だ
け離された，図２に示されるような位置Ａに停止する。
次いで，第２頂点３４の座標が，Ｐ及びＱ英字−コード
によって規定されたブロックから読み出され，この工具
は第１頂点３０の近くかつ開始／終端点２２と第１頂点
３０との間の線及び第１頂点３０と第２頂点３４との間
の線から仕上げゆとり３２だけ離された位置Ｂへ進行す
る。
２からまさしく偏差したかつ壁から仕上げゆとり３２だ
け離された，図２に示されるような位置Ａに停止する。
次いで，第２頂点３４の座標が，Ｐ及びＱ英字−コード
によって規定されたブロックから読み出され，この工具
は第１頂点３０の近くかつ開始／終端点２２と第１頂点
３０との間の線及び第１頂点３０と第２頂点３４との間
の線から仕上げゆとり３２だけ離された位置Ｂへ進行す
る。
【００３３】したがって，この工具は，外周２４の内側
へ仕上げゆとり３２だけ変位して外周２４に沿い回り，
位置Ｂから位置Ｃ，これから位置Ｄへと通過し，次い
で，位置Ｅに達し，後者は開始／終端点２２の近くにあ
る。位置Ｅと位置Ａとの間の小領域３６が残るが，次の
位置Ｆへ進行するこの工具によってこれが除去され，位
置Ｆは先に述べた位置Ｂと同じである。プロセスブロッ
ク２０の第１外周切削は，これで，完了する。プロセス
ブロック２０中の工具運動は，監視され，かつバックグ
ラウンドプロセスブロック４４によって指示されるよう
に，この数値制御器のプロセッサのメモリ内のビットマ
ップを更新することによって記録される。さらに，外周
２４のいくつかの頂点２１の間の最小座標が，その後に
使用されるために記録される。
へ仕上げゆとり３２だけ変位して外周２４に沿い回り，
位置Ｂから位置Ｃ，これから位置Ｄへと通過し，次い
で，位置Ｅに達し，後者は開始／終端点２２の近くにあ
る。位置Ｅと位置Ａとの間の小領域３６が残るが，次の
位置Ｆへ進行するこの工具によってこれが除去され，位
置Ｆは先に述べた位置Ｂと同じである。プロセスブロッ
ク２０の第１外周切削は，これで，完了する。プロセス
ブロック２０中の工具運動は，監視され，かつバックグ
ラウンドプロセスブロック４４によって指示されるよう
に，この数値制御器のプロセッサのメモリ内のビットマ
ップを更新することによって記録される。さらに，外周
２４のいくつかの頂点２１の間の最小座標が，その後に
使用されるために記録される。
【００３４】図１及び図２を参照すると，プロセスブロ
ック４０によって示されるように，先行英字コードによ
って提供された工具切削半径を指示する記憶値は，図２
の位置Ｅ，Ｂ，Ｃ，及びＤによって規定された第１通路
の内側へ工具切削直径１８の半分だけの所へ位置決めさ
れ，外周２４に沿い回る第２通路を簡単に発生させるよ
うに，次いで，人為的に２倍される。この第２通路は，
未切削材料内へのブラシングを懸念することなく，この
工具を不規則ポケット１９の部分間の運動に当たり高速
で上昇，下降させるように，外周２４の内側にいく分大
きい溝を簡単に施す。
ック４０によって示されるように，先行英字コードによ
って提供された工具切削半径を指示する記憶値は，図２
の位置Ｅ，Ｂ，Ｃ，及びＤによって規定された第１通路
の内側へ工具切削直径１８の半分だけの所へ位置決めさ
れ，外周２４に沿い回る第２通路を簡単に発生させるよ
うに，次いで，人為的に２倍される。この第２通路は，
未切削材料内へのブラシングを懸念することなく，この
工具を不規則ポケット１９の部分間の運動に当たり高速
で上昇，下降させるように，外周２４の内側にいく分大
きい溝を簡単に施す。
【００３５】図２を参照すると位置Ｆにおいて，補償ル
ーチンの見越しの関数として，人為的に増大された半径
がまず実現され，その結果，仕上げゆとり３２と工具切
削直径１８の半分との和だけ第２頂点３４の回りの外周
２４の壁から離された位置Ｇへ対角線状に進行する。し
たがって，位置Ｊに到達した後，未切削材料の小領域４
２が位置ＦからＧへの対角通路に沿い残る。この領域
は，先に説明した位置Ｇと同じである位置Ｋへこの工具
を前進させることによって除去される。
ーチンの見越しの関数として，人為的に増大された半径
がまず実現され，その結果，仕上げゆとり３２と工具切
削直径１８の半分との和だけ第２頂点３４の回りの外周
２４の壁から離された位置Ｇへ対角線状に進行する。し
たがって，位置Ｊに到達した後，未切削材料の小領域４
２が位置ＦからＧへの対角通路に沿い残る。この領域
は，先に説明した位置Ｇと同じである位置Ｋへこの工具
を前進させることによって除去される。
【００３６】このとき，溝がプロセスブロック４０によ
って外周２４に沿い回り，完全に切削されており，この
溝は工具切削直径１８の１カ１／２倍の幅を有しかつ仕
上げゆとり３２だけ外周２４の内側へ向けて変位してい
る。再び，プロセスブロック４０中の工具の運動が，監
視され，かつバックグラウンドプロセスブロック４６に
よって指示されるようにこの数値制御器のプロセッサの
メモリ内のビットマップを更新することによって記録さ
れる。
って外周２４に沿い回り，完全に切削されており，この
溝は工具切削直径１８の１カ１／２倍の幅を有しかつ仕
上げゆとり３２だけ外周２４の内側へ向けて変位してい
る。再び，プロセスブロック４０中の工具の運動が，監
視され，かつバックグラウンドプロセスブロック４６に
よって指示されるようにこの数値制御器のプロセッサの
メモリ内のビットマップを更新することによって記録さ
れる。
【００３７】図３を参照すると，上に説明されたよう
に，ビットマップ４８は，この数値制御器内のメモリ内
の二次元アレイである。このビットマップは，行及び列
アドレスを記述する座標を備えるビットを有し，各ビッ
トはプロセスブロック１４において作成された格子の１
画素１６に対応する。このビットマップの更新は，プロ
セスブロック４４及び４６によって表現され，工具切削
直径１８の中心の座標を追跡すること，及びこれらの座
標をこの格子の画素１６の頂点の座標と比較することに
係わる。注意したように，この格子寸法の適正な選択
は，もし工具切削直径１８の中心が画素１６の頂点内側
の何処かにあるならば，画素１６の全体領域がこの工具
によってきれいに加工されていることを保証する。した
がって，画素１６の領域が工具切削直径１８と交差する
ならば，このビットマップのこの画素に対応するビット
がセットされて，その画素の材料が除去されていること
を指示し，したがって，切削記録を確立する。
に，ビットマップ４８は，この数値制御器内のメモリ内
の二次元アレイである。このビットマップは，行及び列
アドレスを記述する座標を備えるビットを有し，各ビッ
トはプロセスブロック１４において作成された格子の１
画素１６に対応する。このビットマップの更新は，プロ
セスブロック４４及び４６によって表現され，工具切削
直径１８の中心の座標を追跡すること，及びこれらの座
標をこの格子の画素１６の頂点の座標と比較することに
係わる。注意したように，この格子寸法の適正な選択
は，もし工具切削直径１８の中心が画素１６の頂点内側
の何処かにあるならば，画素１６の全体領域がこの工具
によってきれいに加工されていることを保証する。した
がって，画素１６の領域が工具切削直径１８と交差する
ならば，このビットマップのこの画素に対応するビット
がセットされて，その画素の材料が除去されていること
を指示し，したがって，切削記録を確立する。
【００３８】ビットマップ４８のこの更新は，物理的空
間５０の画素１６の座標とビットマップ４８のビットの
座標との間の関係を確立することを必要とする。一般
に，開始／終端点２２は，ポケット１９の全ての画素の
最低値座標を備える物理的空間５０内の画素上にあると
仮定することはできない。そうでなくこの仮定ができる
ならば，ビットマップ４８のビットの座標と物理的空間
５０の画素１６の座標との間の対応を確立することは，
偏差値として開始／終点点２２の格子座標を使用するこ
とをもはや必要としないであろう，ただし，ビットマッ
プ４８の各ビットに対する座標は，各後続の画素の座標
から対応する偏差値を減算したものである。
間５０の画素１６の座標とビットマップ４８のビットの
座標との間の関係を確立することを必要とする。一般
に，開始／終端点２２は，ポケット１９の全ての画素の
最低値座標を備える物理的空間５０内の画素上にあると
仮定することはできない。そうでなくこの仮定ができる
ならば，ビットマップ４８のビットの座標と物理的空間
５０の画素１６の座標との間の対応を確立することは，
偏差値として開始／終点点２２の格子座標を使用するこ
とをもはや必要としないであろう，ただし，ビットマッ
プ４８の各ビットに対する座標は，各後続の画素の座標
から対応する偏差値を減算したものである。
【００３９】例えば，もしこのビットマップの最低アド
レスが（０，０）であり，かつ物理的空間５０内の頂点
２１の最小ｘ，ｙ座標が（−２４，１０６）であるなら
ば，そのときは，ビットマップ４８内の対応するビット
の適正な座標を得るためには値（２４）と（−１０６）
を切削画素１６の各ｘ，ｙ座標に加算すればよいであろ
う。
レスが（０，０）であり，かつ物理的空間５０内の頂点
２１の最小ｘ，ｙ座標が（−２４，１０６）であるなら
ば，そのときは，ビットマップ４８内の対応するビット
の適正な座標を得るためには値（２４）と（−１０６）
を切削画素１６の各ｘ，ｙ座標に加算すればよいであろ
う。
【００４０】外周２４の各頂点２１の座標を見抜く能力
が与えられれば，このアプローチは，各頂点の座標の最
小値を捜しかつこれらの最小座標を画素の座標とビット
マップの座標との間の偏差値として採択することによっ
て，簡単に，いかなる開始／終端点２２との使用にも採
用されるかもしれない。しかしながら，この方法は，そ
の数値制御システムが最小値を得るように頂点データを
通して先立って捜すことを必要とし，それゆえ，この方
法は時間消費的であり，実時間処理の関係上好ましいと
は考えられない。
が与えられれば，このアプローチは，各頂点の座標の最
小値を捜しかつこれらの最小座標を画素の座標とビット
マップの座標との間の偏差値として採択することによっ
て，簡単に，いかなる開始／終端点２２との使用にも採
用されるかもしれない。しかしながら，この方法は，そ
の数値制御システムが最小値を得るように頂点データを
通して先立って捜すことを必要とし，それゆえ，この方
法は時間消費的であり，実時間処理の関係上好ましいと
は考えられない。
【００４１】代わりのアプローチでは，ビットマップ４
８の最も中心に近いビットに対して開始／終端点２２の
画素を同定することに採択されることがあり，後続頂点
２１の場所にかかわらず，これら後続頂点２１のマッピ
ングのためにこの最初のビットの全ての側上においてビ
ットマップ４８のいくつかのビットが使用可能であるこ
とを保証する。しかしながら，このアプローチは，メモ
リ浪費的あり，ポケット１９の物理的空間５０の領域の
４倍に及ぶまでをカバーすることのできるビットマップ
４８を必要とする。これは，開始／終端点２２がポケッ
ト１９のどれかの“隅”にあるかもしれないかつ外周２
４の後続頂点２１はビットマップ４８の中心を囲む４象
限のどれか１つの内にもっぱら拡がっているかもしれな
いと云う事に起因する。それゆえ，各象限は，ポケット
１９の外周全体を保持する寸法でなければならない。
８の最も中心に近いビットに対して開始／終端点２２の
画素を同定することに採択されることがあり，後続頂点
２１の場所にかかわらず，これら後続頂点２１のマッピ
ングのためにこの最初のビットの全ての側上においてビ
ットマップ４８のいくつかのビットが使用可能であるこ
とを保証する。しかしながら，このアプローチは，メモ
リ浪費的あり，ポケット１９の物理的空間５０の領域の
４倍に及ぶまでをカバーすることのできるビットマップ
４８を必要とする。これは，開始／終端点２２がポケッ
ト１９のどれかの“隅”にあるかもしれないかつ外周２
４の後続頂点２１はビットマップ４８の中心を囲む４象
限のどれか１つの内にもっぱら拡がっているかもしれな
いと云う事に起因する。それゆえ，各象限は，ポケット
１９の外周全体を保持する寸法でなければならない。
【００４２】したがって，本発明は，これらと異なるア
プローチを採用し，ここでは，ビットマップ４８のビッ
トは，ビットマップ４８の空間を“たたみ込む”ことに
よって実時間ベースで画素１６に割当てられ，次いで，
このビットマップ４８のこの空間を“展開”する結果，
物理的空間５０のビットマップ表現内の不連続性を除去
する。
プローチを採用し，ここでは，ビットマップ４８のビッ
トは，ビットマップ４８の空間を“たたみ込む”ことに
よって実時間ベースで画素１６に割当てられ，次いで，
このビットマップ４８のこの空間を“展開”する結果，
物理的空間５０のビットマップ表現内の不連続性を除去
する。
【００４３】この方法において，外周２４の第１点を保
持する画素は，説明の簡単化のために，開始／終端点２
２であると仮定され，かつビットマップ４８の最低値座
標に任意に指定される。
持する画素は，説明の簡単化のために，開始／終端点２
２であると仮定され，かつビットマップ４８の最低値座
標に任意に指定される。
【００４４】もし外周２４の後続頂点２１が開始／終端
点２２（象限Ｉ）の座標より高い座標値を有するなら
ば，外周２４の頂点はビットマップ４８内へ簡単にマッ
プされる。すなわち
点２２（象限Ｉ）の座標より高い座標値を有するなら
ば，外周２４の頂点はビットマップ４８内へ簡単にマッ
プされる。すなわち
【００４５】
【数１】
【００４６】ここに，ｘb，ｙb及びｘp，ｙpは，それぞ
れ，このビットマップ内のビットの座標，及び物理的空
間内の画素であり，ｘ0，ｙ0は偏差値であってビットマ
ップ４８の最低座標値から開始／終端点２２の座標値を
減算したものである。
れ，このビットマップ内のビットの座標，及び物理的空
間内の画素であり，ｘ0，ｙ0は偏差値であってビットマ
ップ４８の最低座標値から開始／終端点２２の座標値を
減算したものである。
【００４７】開始／終端点２２の座標値に対応する値よ
り相対的に低い値を持つｘ又はｘ座標のいずれかを有す
る頂点の場合は，これらの頂点はモジュロ様式において
ビットマップ４８内へマップされる。これは，物理的空
間５０の象限ＩＩにおいてであって，ここで，画素１６
のｙ座標は開始／終端点２２のｙ座標より遥かに負であ
り，しかし開始／終端点２２のｘ座標より遥かに正であ
る。そこで，マッピングは次のようである：
り相対的に低い値を持つｘ又はｘ座標のいずれかを有す
る頂点の場合は，これらの頂点はモジュロ様式において
ビットマップ４８内へマップされる。これは，物理的空
間５０の象限ＩＩにおいてであって，ここで，画素１６
のｙ座標は開始／終端点２２のｙ座標より遥かに負であ
り，しかし開始／終端点２２のｘ座標より遥かに正であ
る。そこで，マッピングは次のようである：
【００４８】
【数２】
【００４９】ここに，ｘmaxは，ビットマップ４８の最
大ｘ座標である。
大ｘ座標である。
【００５０】類似の仕方で，物理的空間５０の象限ＩＩ
Ｉにおいては，画素１６は，開始／終端点２２のｘ座標
より小さいｘ座標を持ち，しかし開始／終端点２２のｙ
座標より大きいｙ座標を持ち，それらのビットは次のよ
うにマッピングされる：
Ｉにおいては，画素１６は，開始／終端点２２のｘ座標
より小さいｘ座標を持ち，しかし開始／終端点２２のｙ
座標より大きいｙ座標を持ち，それらのビットは次のよ
うにマッピングされる：
【００５１】
【数３】
【００５２】ここに，ｙｍａｘは，ビットマップ４８の
最大ｙ座標である。
最大ｙ座標である。
【００５３】最後に，物理的空間５０の象限ＩＶにおい
て，画素１６のｘ及びｙ座標は共に開始／終端点２２の
ｘ及びｙ座標より，小さく，これらの座標は次のように
マッピングされる：
て，画素１６のｘ及びｙ座標は共に開始／終端点２２の
ｘ及びｙ座標より，小さく，これらの座標は次のように
マッピングされる：
【００５４】
【数４】
【００５５】この変換の効果は，ビットマップ４８を本
質的にたたみ込むので，ビットマップ４８のアドレスの
外側の座標値をこのマップの他縁へロールオーバさせる
ことである。所与の格子寸法に対して，外周２４が或る
偏差を与えられたビットマップ４８に適合することがで
きるほどに外周２４が充分に小さいならば，この変換は
簡単な加減算にのみに関係し，したがって，この変換を
任意に複雑な外周２４について実時間に実行することが
できる。
質的にたたみ込むので，ビットマップ４８のアドレスの
外側の座標値をこのマップの他縁へロールオーバさせる
ことである。所与の格子寸法に対して，外周２４が或る
偏差を与えられたビットマップ４８に適合することがで
きるほどに外周２４が充分に小さいならば，この変換は
簡単な加減算にのみに関係し，したがって，この変換を
任意に複雑な外周２４について実時間に実行することが
できる。
【００５６】再び図１を参照すると，たたみ込みビット
マップ４８へのビットマッピングは，プロセスブロック
４０中続けられる。
マップ４８へのビットマッピングは，プロセスブロック
４０中続けられる。
【００５７】プロセスブロック５４において，外周２４
に沿い回る通路の切削が完了しており，かつビットマッ
プ４８が，その後続のステップにおいて一層容易な処理
を提供するように“展開”又は訂正される。この展開
は，ビットマップ４８の各ビットを検査し，かつその
ｘ，ｙ座標にこれらに対応するｘｍａｘ又はｙｍａｘ値
を，加減計算する結果がビットマップ４８の座標限界の
内に留まるか否かに応じて，加算又は減算することによ
って，達成され得る。例えば，象限ＩＩＩ内の画素１６
にリンクしたビットに対して，ｘmaxがそれらのｘ座標
に加算され，かつｙmaxがそれらのｙ座標から減算され
る。
に沿い回る通路の切削が完了しており，かつビットマッ
プ４８が，その後続のステップにおいて一層容易な処理
を提供するように“展開”又は訂正される。この展開
は，ビットマップ４８の各ビットを検査し，かつその
ｘ，ｙ座標にこれらに対応するｘｍａｘ又はｙｍａｘ値
を，加減計算する結果がビットマップ４８の座標限界の
内に留まるか否かに応じて，加算又は減算することによ
って，達成され得る。例えば，象限ＩＩＩ内の画素１６
にリンクしたビットに対して，ｘmaxがそれらのｘ座標
に加算され，かつｙmaxがそれらのｙ座標から減算され
る。
【００５８】プロセスブロック５４によって，ビットマ
ップ４８が展開されたことで以て，外周２４は連続した
様式においてビットマップ４８のアレイ内に一層簡単に
簡単に表現され，ここで，これらのビットによって表現
される画素の実際の座標は，ビットマップ４８内のこれ
らの画素の座標と簡単な単調関係にある。この展開ビッ
トマップ４８は，実時間ベースでポケット１９の内部を
切削するのに採用される。
ップ４８が展開されたことで以て，外周２４は連続した
様式においてビットマップ４８のアレイ内に一層簡単に
簡単に表現され，ここで，これらのビットによって表現
される画素の実際の座標は，ビットマップ４８内のこれ
らの画素の座標と簡単な単調関係にある。この展開ビッ
トマップ４８は，実時間ベースでポケット１９の内部を
切削するのに採用される。
【００５９】いったん展開ビットマップ４８が確立され
てしまうと，これはこのポケットから除去しようとする
材料の範囲を指示しおり，第２シャドービットマップ４
８′（図示されていない）が作成され，これは，全ての
ビットが外周２４の内側又は外側にある容積を表現する
かどうかに従いこれらのビットがセット又はクリヤされ
ると云う追加の特徴を備えたビットマップ４８の複写で
ある。これは，ビットマップ４８の外縁から内向きに作
業することによって行われ，これらの外縁は既知であっ
て外周２４の外側にある。第２ビットマップ４８′は，
各画素１６が外周２４の内側又は外側にあるかどうかを
明確にし，かつ，もしそれが外周２４の外側にあるなら
ば，それがその工具によって切削されたか否かを明確に
する。２つのビットマップ４８及び４８′は，ポケット
１９の切削しようとするどの材料が残っているかを指示
する切削記録を，一緒に，提供する。
てしまうと，これはこのポケットから除去しようとする
材料の範囲を指示しおり，第２シャドービットマップ４
８′（図示されていない）が作成され，これは，全ての
ビットが外周２４の内側又は外側にある容積を表現する
かどうかに従いこれらのビットがセット又はクリヤされ
ると云う追加の特徴を備えたビットマップ４８の複写で
ある。これは，ビットマップ４８の外縁から内向きに作
業することによって行われ，これらの外縁は既知であっ
て外周２４の外側にある。第２ビットマップ４８′は，
各画素１６が外周２４の内側又は外側にあるかどうかを
明確にし，かつ，もしそれが外周２４の外側にあるなら
ば，それがその工具によって切削されたか否かを明確に
する。２つのビットマップ４８及び４８′は，ポケット
１９の切削しようとするどの材料が残っているかを指示
する切削記録を，一緒に，提供する。
【００６０】図１，図４，及び図５を参照すると，プロ
セスブロック５４において，ステップ−オーバ方向及び
移動方向がポケット１９の内部を切削するのに先立ちビ
ットマップ４８のビットから決定される。ステップ−オ
ーバ方向は，移動に先立ち未切削材料内へ工具を挿入す
る運動であり，移動方向は一般にステップ−オーバ方向
に垂直である。ステップ−オーバ方向及び移動方向は，
ビットマップ４８の軸に沿う図４に示された４つの方向
の各々上での工具切削直径１８の運動を考慮することに
よって決定される。工具切削直径１８がその実際位置か
らステップ−オーバ点３７へ１ステップ−オーバ距離３
５だけ偏移したと仮定すると，ビットマップ４８は，各
ステップ−オーバ点３７からの２つの直交移動方向３９
に沿い検査されて，その結果，これらの移動方向に沿う
未切削材料の総量を決定する。次いで，所望のステップ
−オーバ方向及び移動方向が，ビットマップ４８によっ
て，最大数の未切削ビットを生じる組合わせから，決定
される。
セスブロック５４において，ステップ−オーバ方向及び
移動方向がポケット１９の内部を切削するのに先立ちビ
ットマップ４８のビットから決定される。ステップ−オ
ーバ方向は，移動に先立ち未切削材料内へ工具を挿入す
る運動であり，移動方向は一般にステップ−オーバ方向
に垂直である。ステップ−オーバ方向及び移動方向は，
ビットマップ４８の軸に沿う図４に示された４つの方向
の各々上での工具切削直径１８の運動を考慮することに
よって決定される。工具切削直径１８がその実際位置か
らステップ−オーバ点３７へ１ステップ−オーバ距離３
５だけ偏移したと仮定すると，ビットマップ４８は，各
ステップ−オーバ点３７からの２つの直交移動方向３９
に沿い検査されて，その結果，これらの移動方向に沿う
未切削材料の総量を決定する。次いで，所望のステップ
−オーバ方向及び移動方向が，ビットマップ４８によっ
て，最大数の未切削ビットを生じる組合わせから，決定
される。
【００６１】図５を特に参照すると，その外周通路の完
成の際，この工具は位置Ｋにある。ポケット１９の切削
部分は影を掛けて示されている。プロセスブロック５８
において説明された手順によって決定されたステップ−
オーバ方向は，この工具をポケット１９の未切削領域の
隅において位置Ｋから位置Ｌへ運動させる。この工具
は，次いで，プロセスブロック５８によって，移動方向
に沿って位置Ｍへ移動する。プロセスブロック５８のこ
の切削中，ビットマップ４８は，プロセスブロック６０
によって指示されるように更新される。この更新プロセ
スは，先にプロセスブロック４４及び４６において説明
されたのと実質的に同じである。しかしながら，ビット
マップ４８はたたみ込みされないで，しかし外周２４の
全ての頂点２１が既に検査されているときプロセスブロ
ック２０の外周切削の終端において決定された偏差値を
使用することによって，画素に対応するビットが決定さ
れる。
成の際，この工具は位置Ｋにある。ポケット１９の切削
部分は影を掛けて示されている。プロセスブロック５８
において説明された手順によって決定されたステップ−
オーバ方向は，この工具をポケット１９の未切削領域の
隅において位置Ｋから位置Ｌへ運動させる。この工具
は，次いで，プロセスブロック５８によって，移動方向
に沿って位置Ｍへ移動する。プロセスブロック５８のこ
の切削中，ビットマップ４８は，プロセスブロック６０
によって指示されるように更新される。この更新プロセ
スは，先にプロセスブロック４４及び４６において説明
されたのと実質的に同じである。しかしながら，ビット
マップ４８はたたみ込みされないで，しかし外周２４の
全ての頂点２１が既に検査されているときプロセスブロ
ック２０の外周切削の終端において決定された偏差値を
使用することによって，画素に対応するビットが決定さ
れる。
【００６２】ビットマップ４８内に記録された未切削材
料の終端によって指示された，位置ＬからＭへのような
各移動が完了した際に，ビットマップ４８はプロセスブ
ロック６２において検査され，その結果，なお未切削材
料がそのステップ−オーバ方向に存在しているかどうか
を決定する。もし存在しているならば，同じステップ−
オーバが繰り返されて，この工具は位置Ｍ′へ運動させ
られ，そして移動方向がプロセスブロック５８によって
指示されたように決定される。この工具のこのステップ
オーバ及び移動は，プロセスブロック５８及び６２によ
って形成されたループに従って，そのステップ−オーバ
方向に沿ってなお残っているその近所の未切削領域が存
在しなくなるまで繰り返される。図５を参照すると，こ
の工具のこのステップ−オーバ及び移動点が位置Ｍに達
すると，ここで，そのステップ−オーバ方向へのステッ
プ−オーバが，プロセスブロック２０及び４０による外
周切削中に，この工具を切削溝内へ運動させる。この場
合，この工具を，プロセスブロック６４によって指示さ
れるように次の未切削領域へ運動させなければならな
い。
料の終端によって指示された，位置ＬからＭへのような
各移動が完了した際に，ビットマップ４８はプロセスブ
ロック６２において検査され，その結果，なお未切削材
料がそのステップ−オーバ方向に存在しているかどうか
を決定する。もし存在しているならば，同じステップ−
オーバが繰り返されて，この工具は位置Ｍ′へ運動させ
られ，そして移動方向がプロセスブロック５８によって
指示されたように決定される。この工具のこのステップ
オーバ及び移動は，プロセスブロック５８及び６２によ
って形成されたループに従って，そのステップ−オーバ
方向に沿ってなお残っているその近所の未切削領域が存
在しなくなるまで繰り返される。図５を参照すると，こ
の工具のこのステップ−オーバ及び移動点が位置Ｍに達
すると，ここで，そのステップ−オーバ方向へのステッ
プ−オーバが，プロセスブロック２０及び４０による外
周切削中に，この工具を切削溝内へ運動させる。この場
合，この工具を，プロセスブロック６４によって指示さ
れるように次の未切削領域へ運動させなければならな
い。
【００６３】次の未切削領域は，ビットマップ４８の全
てのビットを走査することによって，これらのビットを
この工具の現在位置Ｎに接近して配置するように，決定
される。この工具は，次いで，図５に示されるように位
置Ｍ′へ運動させられ，かつステップ−オーバ方向，移
動方向がプロセスブロック５６によってビットマップ４
８から決定される。プロセスブロック５６，５８，及び
６４のこのループは，全ての未切削領域が切削されてし
まうまで繰り返される。
てのビットを走査することによって，これらのビットを
この工具の現在位置Ｎに接近して配置するように，決定
される。この工具は，次いで，図５に示されるように位
置Ｍ′へ運動させられ，かつステップ−オーバ方向，移
動方向がプロセスブロック５６によってビットマップ４
８から決定される。プロセスブロック５６，５８，及び
６４のこのループは，全ての未切削領域が切削されてし
まうまで繰り返される。
【００６４】図５を参照すると，この工具は，次いで，
位置Ｍ′から位置Ｏへ運動し，次いで，位置Ｐへ運動し
て，ポケット１９の内部の除去を完成する。
位置Ｍ′から位置Ｏへ運動し，次いで，位置Ｐへ運動し
て，ポケット１９の内部の除去を完成する。
【００６５】いったん全ての領域が切削されると，プロ
セスブロック６８によって表現されるように，この翻訳
プログラムは，その最終深さが，上に説明されたプロセ
スブロＧ８９．１のブロックのＺ英字−コードの引数に
よって指示された深さに達しているかどうかを知るため
に検査する。もし最終深さに達していないならば，この
工具は，ポケット１９内へ下向きに，プロセスブロック
２０においてＧ９８．１ブロックの英字−コードＬによ
って指示される追加深さへプランジする。
セスブロック６８によって表現されるように，この翻訳
プログラムは，その最終深さが，上に説明されたプロセ
スブロＧ８９．１のブロックのＺ英字−コードの引数に
よって指示された深さに達しているかどうかを知るため
に検査する。もし最終深さに達していないならば，この
工具は，ポケット１９内へ下向きに，プロセスブロック
２０においてＧ９８．１ブロックの英字−コードＬによ
って指示される追加深さへプランジする。
【００６６】もし最終深さに達しているならば，このプ
ログラムを出て，この翻訳器は次の英字−コードを受信
して，異なる機械加工タスク及び英字−コードに係わる
異なる操作を実行することができる。
ログラムを出て，この翻訳器は次の英字−コードを受信
して，異なる機械加工タスク及び英字−コードに係わる
異なる操作を実行することができる。
【００６７】云うまでもなく，ポケット１９の内部領域
を切削するためのこの工具の正確な通路は，その外周２
４の特定の幾何学及びステップ−オーバ距離を含むいく
つかの因子に従って変動すると云いうことが予想され
る。それにもかかわらず，ポケット１９の内部を切削す
るために必要な工具運動は，プログラマによって規定さ
れる必要はなく，プロセスブロック５６及び６４によっ
て実時間ベースで計算される。さらに，これらのポケッ
トの寸法が拡大又は縮小されるに従い，そのポケットの
内部から材料を除去するための工具通路は変化するが，
しかしそのプログラマが追加のプログラミングを行う必
要がないと云うことは，明らかである。
を切削するためのこの工具の正確な通路は，その外周２
４の特定の幾何学及びステップ−オーバ距離を含むいく
つかの因子に従って変動すると云いうことが予想され
る。それにもかかわらず，ポケット１９の内部を切削す
るために必要な工具運動は，プログラマによって規定さ
れる必要はなく，プロセスブロック５６及び６４によっ
て実時間ベースで計算される。さらに，これらのポケッ
トの寸法が拡大又は縮小されるに従い，そのポケットの
内部から材料を除去するための工具通路は変化するが，
しかしそのプログラマが追加のプログラミングを行う必
要がないと云うことは，明らかである。
【００６８】本発明の精神と範囲に依然含まれる好適実
施例の多くの変形及び変更は，この技術の通常の習熟者
にとって明白である。例えば，そのポケットは正多角形
に限定される必要はなく，或る多角形に近似されるいか
なる形状であってもよい。ポケット内側の不規則位置
を，２つの近接した不規則ポケットを切削することによ
って生じさせることもできる。さらに，不規則多角形の
側は，直線である必要はなく，周知の円補間技術によっ
て作成される曲線であってもよい。
施例の多くの変形及び変更は，この技術の通常の習熟者
にとって明白である。例えば，そのポケットは正多角形
に限定される必要はなく，或る多角形に近似されるいか
なる形状であってもよい。ポケット内側の不規則位置
を，２つの近接した不規則ポケットを切削することによ
って生じさせることもできる。さらに，不規則多角形の
側は，直線である必要はなく，周知の円補間技術によっ
て作成される曲線であってもよい。
【００６９】云うまでもなく，本発明の主要な利点は不
規則ポケットの切削に係るが，開示された方法は規則ポ
ケットの切削にも等しく適合可能であり，したがって。
このような規則形に対する離散翻訳プログラムの必要を
除去する可能性を有する。本発明の範囲に含まれる種々
の実施例を開示するために，前掲の特許請求の範囲が作
成された。
規則ポケットの切削に係るが，開示された方法は規則ポ
ケットの切削にも等しく適合可能であり，したがって。
このような規則形に対する離散翻訳プログラムの必要を
除去する可能性を有する。本発明の範囲に含まれる種々
の実施例を開示するために，前掲の特許請求の範囲が作
成された。
【図１】本発明の実施例の数値制御器による高−レベル
不規則ポケット命令の処理を示す流れ図。
不規則ポケット命令の処理を示す流れ図。
【図２】本発明の実施例による外周の切削のための工具
通路を示す不規則ポケットの平面図。
通路を示す不規則ポケットの平面図。
【図３】実際の物理的空間に重ねられた本発明の実施例
によるメモリ空間のグラフ図であって，不規則ポケット
のトレーシング及びメモリ内のビットマップ内の工具通
路の記録を示すグラフ図。
によるメモリ空間のグラフ図であって，不規則ポケット
のトレーシング及びメモリ内のビットマップ内の工具通
路の記録を示すグラフ図。
【図４】図３のビットマップの格子寸法の決定及び工具
の種々のステップ−オーバ方向を示す，本発明の実施例
による工具の切削領域の概略線図。
の種々のステップ−オーバ方向を示す，本発明の実施例
による工具の切削領域の概略線図。
【図５】本発明の実施例による，不規則ポケットの外周
に沿い回る切削の完了の後のそのポケットの残りの未切
削領域を示す，図２に似た平面図。
に沿い回る切削の完了の後のそのポケットの残りの未切
削領域を示す，図２に似た平面図。
１６ 画素
１８ 工具切削直径
１９ 不規則ポケット
２１ 頂点
２２ 開始／終端点
２４ 外周
３０ 第１頂点
３２ 仕上げゆとり
３４ 第２頂点
３５ ステップオーバ距離
３７ ステップオーバ点
３９ 直交移動方向
４２ 未切削材料の小領域
４８ ビットマップ
５０ 物理的空間
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ティモシー ビエロウスキー
アメリカ合衆国オハイオ州メイプル ハ
イツ，ジェームズ アベニュー 14812
(72)発明者 ウィリアム シー．シュワーツ
アメリカ合衆国オハイオ州シェイカー
ハイツ，ライマン 23349
(72)発明者 ポール エス．クレイマー
アメリカ合衆国オハイオ州メンター，ヒ
ドン グレン ドライブ 9300
(56)参考文献 特開 平３−18903（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−221003（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−23306（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05B 19/18 - 19/46
B23Q 15/00 - 15/28
Claims (5)
- 【請求項１】 外周を有するポケットを部品内に機械加
工するに当たり，切削工具を有する工作機械を制御する
ために，命令を受信する数値制御装置に関する方法であ
って， 第１軸運動信号を発生するために前記外周を規定する命
令を受信するステップと， 前記第１軸運動信号によって指令されるように前記ポケ
ットの前記外周に従い前記部品内にかつ前記ポケット内
側において第１通路に沿い前記工具を並進させるステッ
プと， 切削記録を提供するためにビットマップ内に前記工具の
前記第１通路を記憶するステップと， 前記切削記録に基づき第２軸運動信号を発生するために
前記ビットマップを読み出すステップと， 前記第２軸運動信号によって指令されるように前記部品
内にかつ前記外周内側において第２通路を通して前記工
具を並進させるステップと， 前記切削記録を増補するために前記ビットマップ内に前
記工具の前記第２通路を記憶するステップとを含む方
法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法において，前記ビッ
トマップは前記部品内の複数の点に対応する複数のセッ
ト可能ビットを含み，前記工具の前記第１通路と前記第
２通路とは， 前記第１通路と前記第２通路とに沿う前記部品内の点に
対応して前記ビットマップ内に前記ビットをセットする
ステップを含む，前記方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の方法において，前記部品
内の各点と前記ビットマップ内の各ビットとは座標を有
し，前記ビットマップの座標は最大範囲を有し，前記ビ
ットをセットするステップは， 前記ビットの座標と前記点の座標との間に偏差を発生す
るように第１点に対して第１ビットを同定するステップ
と， 前記ビットマップの前記対応するビットの初期座標を決
定するために前記偏差だけ各点の座標を偏移させるステ
ップと， もし前記初期座標が前記最大範囲内にないならば前記最
大範囲の値だけ前記初期座標を偏移させるステップとを
さらに含む，前記方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の方法において，前記第２
軸運動信号を発生するために前記ビットマップを読み出
すステップは， 前記切削記録が前記外周内であってかつ前記第１通路又
は第２通路内側ではない所で前記工具の近旁の点の存在
を表示する限り，一連の前進連続並列通路に沿い前記工
具を移動するように前記第２軸運動信号を発生するステ
ップをさらに含む，方法。 - 【請求項５】 請求項１記載の方法において，前記第２
軸運動信号を発生するために前記ビットマップを読み出
すステップは， 前記切削記録が前記外周内であってかつ前記第１通路又
は第２通路内側ではない所で前記工具の近旁の点が存在
しないことを表示するとき，前記外周内であってかつ前
記第１通路又は前記第２通路内側ではない所で最接近点
へ前記工具を移動するように前記第２軸運動信号を発生
するステップをさらに含む，方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US863628 | 1992-04-06 | ||
| US07/863,628 US5223777A (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Numerical control system for irregular pocket milling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07261819A JPH07261819A (ja) | 1995-10-13 |
| JP3421995B2 true JP3421995B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=25341440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07960493A Expired - Fee Related JP3421995B2 (ja) | 1992-04-06 | 1993-04-06 | 数値制御装置に関する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5223777A (ja) |
| EP (1) | EP0564854B1 (ja) |
| JP (1) | JP3421995B2 (ja) |
| DE (1) | DE69326852T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH0631590A (ja) * | 1992-07-14 | 1994-02-08 | Mazda Motor Corp | Ｎｃ加工用工具移動経路の作成方法 |
| KR0168065B1 (ko) * | 1992-09-25 | 1999-03-20 | 윤종용 | 수치제어시스템의 모터제어방법 및 그 장치 |
| US5406494A (en) * | 1994-03-17 | 1995-04-11 | Creative Technology Corporation | Numerical control system with operator controlled cutting |
| DE19624131A1 (de) * | 1996-06-17 | 1997-12-18 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Prägeplatten |
| US6428252B1 (en) * | 1997-04-02 | 2002-08-06 | Tino Oldani | Method for machining |
| DE19804195A1 (de) | 1998-02-03 | 1999-08-05 | Siemens Ag | Bahnplanungsverfahren für eine mobile Einheit zur Flächenbearbeitung |
| US6363298B1 (en) * | 1998-10-23 | 2002-03-26 | Chrysler Corporation | Method and apparatus for generating tool paths |
| US6591158B1 (en) | 2000-06-09 | 2003-07-08 | The Boeing Company | Methods and apparatus for defining a low-curvature tool path |
| US6745100B1 (en) * | 2000-06-15 | 2004-06-01 | Dassault Systemes | Computerized system for generating a tool path for a pocket |
| US6850814B2 (en) * | 2001-05-17 | 2005-02-01 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Machining program preparation apparatus |
| US20040107019A1 (en) * | 2002-07-18 | 2004-06-03 | Shyam Keshavmurthy | Automated rapid prototyping combining additive and subtractive processes |
| WO2010140390A1 (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置および生産システム |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3866179A (en) * | 1972-09-22 | 1975-02-11 | Giddings & Lewis | Numerical control with envelope offset and automatic path segment transitions |
| JPS5596745A (en) * | 1979-01-17 | 1980-07-23 | Nec Corp | Signal discrimination unit |
| JPS57164305A (en) * | 1981-04-01 | 1982-10-08 | Fanuc Ltd | Numerical control processing system |
| JPS58175003A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-14 | Fanuc Ltd | 数値制御指令方式 |
| GB8319892D0 (en) * | 1983-07-23 | 1983-08-24 | Ae Plc | Machine tool control |
| JPS62152510A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Toray Ind Inc | 液体濾過装置 |
| JPS63102853A (ja) * | 1986-10-21 | 1988-05-07 | Fanuc Ltd | ポケツト加工用ｎｃプログラム作成方法 |
| JPH07111646B2 (ja) * | 1987-02-20 | 1995-11-29 | フアナツク株式会社 | 部品形状入力方法 |
| JPS63228756A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Toshiba Corp | 過電圧保護機能付半導体装置の製造方法 |
| DE3820566C2 (de) * | 1987-06-19 | 1994-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zum Ermitteln einer Bewegungsbahn eines Bearbeitungswerkzeugs einer von einer numerischen Steuervorrichtung gesteuerten Werkzeugmaschine |
| JPS649507A (en) * | 1987-07-02 | 1989-01-12 | Fanuc Ltd | Nc data preparing system |
| JP2689433B2 (ja) * | 1987-07-30 | 1997-12-10 | 株式会社日立製作所 | 図形描画方法および図形描画システム |
| JPS6481007A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-27 | Fanuc Ltd | Processing method for work of optional form |
| US4951217A (en) * | 1988-08-05 | 1990-08-21 | Pmx, Inc. | System and process for generating a tool path offset |
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| JP3018337B2 (ja) * | 1988-09-17 | 2000-03-13 | ブラザー工業株式会社 | 画像処理装置 |
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- 1992-04-06 US US07/863,628 patent/US5223777A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-16 EP EP93104297A patent/EP0564854B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-03-16 DE DE69326852T patent/DE69326852T2/de not_active Expired - Fee Related
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