JPH0252283B2 - - Google Patents
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- JPH0252283B2 JPH0252283B2 JP56080438A JP8043881A JPH0252283B2 JP H0252283 B2 JPH0252283 B2 JP H0252283B2 JP 56080438 A JP56080438 A JP 56080438A JP 8043881 A JP8043881 A JP 8043881A JP H0252283 B2 JPH0252283 B2 JP H0252283B2
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- Japan
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- tool
- vector
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- machining
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- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 42
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 19
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B39/00—General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines
- B23B39/26—General-purpose boring or drilling machines or devices; Sets of boring and/or drilling machines in which the working position of tool or work is controlled by copying discrete points of a pattern
-
- 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
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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
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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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/34—Director, elements to supervisory
- G05B2219/34098—Slope fitting, fairing contour, curve fitting, transition
-
- 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
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50332—Tool offset for 3-D surfaces normal to surface
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
- Y10T409/30112—Process
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T409/303752—Process
- Y10T409/303808—Process including infeeding
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- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は数値制御装置に係り、特に工具を３次
元加工面の法線方向にオフセツトしながら加工を
行なう際に適用して好適な数値制御装置に関す
る。
元加工面の法線方向にオフセツトしながら加工を
行なう際に適用して好適な数値制御装置に関す
る。
通常、NCは工具径補正機能を有している。こ
の工具径補正機能はプログラム通路から左側或い
は右側に工具径だけずらせた軌跡を工具中心通路
とすることにより工具径に基づく切削誤差を補正
するものである。しかしながら、かゝる工具径補
正方式においてはたとえば直線と直線、或いは直
線と円弧のなすコーナ部において工夫しないとコ
ーナ削り込みを生じ、切削誤差を生じる。そこ
で、従来、正確な工具径補正を行なうためにコー
ナ部における工具移動をいろいろと工夫してい
る。
の工具径補正機能はプログラム通路から左側或い
は右側に工具径だけずらせた軌跡を工具中心通路
とすることにより工具径に基づく切削誤差を補正
するものである。しかしながら、かゝる工具径補
正方式においてはたとえば直線と直線、或いは直
線と円弧のなすコーナ部において工夫しないとコ
ーナ削り込みを生じ、切削誤差を生じる。そこ
で、従来、正確な工具径補正を行なうためにコー
ナ部における工具移動をいろいろと工夫してい
る。
たとえば、第１図ａに示すようにプログラム通
路が２つの直線L1，L2よりなり、その角度αが
90゜以上180゜以下であるものとすると、工具径補
正は以下の順序で行われる。即ち、現ブロツクb1
の移動指令と共に次のブロツクb2の移動指令を先
読みしておき、現ブロツクb1の直線L1を工具径r1
だけオフセツトした直線L1′と、次ブロツクb2の
直線L2を工具径r1だけオフセツトした直線L2′を
求め、各直線L1′とL2′の交点S1の座標を演算す
る。そして、前ブロツクの終点S0からS1へ、つい
でS1からS2へパルス分配により工具を移動させれ
ば工具中心は正しく指令されたプログラム通路か
ら半径ｒだけオフセツトした通路をたどつてワー
クに指令通りの加工を施す。
路が２つの直線L1，L2よりなり、その角度αが
90゜以上180゜以下であるものとすると、工具径補
正は以下の順序で行われる。即ち、現ブロツクb1
の移動指令と共に次のブロツクb2の移動指令を先
読みしておき、現ブロツクb1の直線L1を工具径r1
だけオフセツトした直線L1′と、次ブロツクb2の
直線L2を工具径r1だけオフセツトした直線L2′を
求め、各直線L1′とL2′の交点S1の座標を演算す
る。そして、前ブロツクの終点S0からS1へ、つい
でS1からS2へパルス分配により工具を移動させれ
ば工具中心は正しく指令されたプログラム通路か
ら半径ｒだけオフセツトした通路をたどつてワー
クに指令通りの加工を施す。
又、角度αが90゜以下の場合には同様に現ブロ
ツクb1と次ブロツクb2の移動指令を先読みしてお
き、直線L1，L2をそれぞれ工具径だけオフセツ
トした直線L1′，L2′を求め、直線L1′とL2の交点
S1、直線L1とL2′の交点S1′を演算する。そして、
前ブロツクの終点S0から交点S1へ、ついで交点S1
から交点S1′へ、最後に交点S1′からブロツクb2の
終点S2へ工具を移動させれば指令通りの加工が行
なえる。尚、第１図ｃは直線と円弧が不連続につ
ながる場合の例である。
ツクb1と次ブロツクb2の移動指令を先読みしてお
き、直線L1，L2をそれぞれ工具径だけオフセツ
トした直線L1′，L2′を求め、直線L1′とL2の交点
S1、直線L1とL2′の交点S1′を演算する。そして、
前ブロツクの終点S0から交点S1へ、ついで交点S1
から交点S1′へ、最後に交点S1′からブロツクb2の
終点S2へ工具を移動させれば指令通りの加工が行
なえる。尚、第１図ｃは直線と円弧が不連続につ
ながる場合の例である。
このようにNCに工具径補正機能を持たせてお
けばNCテープの作成に際しては工具径を何等考
慮する必要がなくプログラミングが非常に簡単に
なり、しかも工具径が摩耗或いは異なる工具を用
いたことにより変化してもNCパネル上に工具径
設定ダイアルを設けて該ダイヤルに工具径を設定
することにより、或いはMDI（マニユアルデータ
インプツト）により工具径を入力することにより
正確な加工を行なうことができる。
けばNCテープの作成に際しては工具径を何等考
慮する必要がなくプログラミングが非常に簡単に
なり、しかも工具径が摩耗或いは異なる工具を用
いたことにより変化してもNCパネル上に工具径
設定ダイアルを設けて該ダイヤルに工具径を設定
することにより、或いはMDI（マニユアルデータ
インプツト）により工具径を入力することにより
正確な加工を行なうことができる。
ところで、以上は２次元平面における工具径補
正機能によるコーナの削り込みを防止する場合で
あつたが、同時３軸により立体形状を切削すると
きも同様の問題（コーナの削り込みの問題）を生
じる。第２図ａはかゝる問題点を説明する説明図
である。図中、P1，Pc，P2はそれぞれ指令され
たプログラム通路上の切削点であり、P1′，Psは
それぞれ第１の加工面SF1上の始点P1、終点Pcの
オフセツト位置（P1P1′→，PcPs→はオフセツトベク
トルである）、Pe，P2′は第２の加工面SF2上の始
点Pc、終点P2のオフセツト位置（PcPe→，P2P2′→は
オフセツトベクトル）である。さて、第３図ａ或
いはｂに示す工具の工具中心をP1′Psに沿つて動
かして第１の加工面SF1の加工を行ない、しかる
後、コーナにおいて何等工具位置を補正せず工具
中心をPsP2″に沿つて移動させるものとすれば該
コーナにおいて削り込みを生じ正確な切削ができ
ない。このため、第１の加工面SF1の加工終了後
にコーナで工具位置を補正する必要がある。そこ
で、第２の加工面SF2の始点オフセツトベクトル
PcPe→を求め、ついで第１及び第２の加工面
SF1SF2のオフセツトベクトルPcPs→，PcPe→のな
す平面上であつて、始点をPs，終点をPe、半径
を工具径ｒとする円弧PsPe⌒に沿つて、工具中心
を点Psから点Peへ移動させ、しかる後PeP2′に沿
つて移動させる方法が考えられる。この方法によ
れば、コーナにおける削り込みは防げるが、コー
ナ前後の工具中心軌跡P1′Ps，PeP2′と円弧PsPe⌒
が滑めらかに連結しないためコーナにカツタマー
クを生じる。
正機能によるコーナの削り込みを防止する場合で
あつたが、同時３軸により立体形状を切削すると
きも同様の問題（コーナの削り込みの問題）を生
じる。第２図ａはかゝる問題点を説明する説明図
である。図中、P1，Pc，P2はそれぞれ指令され
たプログラム通路上の切削点であり、P1′，Psは
それぞれ第１の加工面SF1上の始点P1、終点Pcの
オフセツト位置（P1P1′→，PcPs→はオフセツトベク
トルである）、Pe，P2′は第２の加工面SF2上の始
点Pc、終点P2のオフセツト位置（PcPe→，P2P2′→は
オフセツトベクトル）である。さて、第３図ａ或
いはｂに示す工具の工具中心をP1′Psに沿つて動
かして第１の加工面SF1の加工を行ない、しかる
後、コーナにおいて何等工具位置を補正せず工具
中心をPsP2″に沿つて移動させるものとすれば該
コーナにおいて削り込みを生じ正確な切削ができ
ない。このため、第１の加工面SF1の加工終了後
にコーナで工具位置を補正する必要がある。そこ
で、第２の加工面SF2の始点オフセツトベクトル
PcPe→を求め、ついで第１及び第２の加工面
SF1SF2のオフセツトベクトルPcPs→，PcPe→のな
す平面上であつて、始点をPs，終点をPe、半径
を工具径ｒとする円弧PsPe⌒に沿つて、工具中心
を点Psから点Peへ移動させ、しかる後PeP2′に沿
つて移動させる方法が考えられる。この方法によ
れば、コーナにおける削り込みは防げるが、コー
ナ前後の工具中心軌跡P1′Ps，PeP2′と円弧PsPe⌒
が滑めらかに連結しないためコーナにカツタマー
クを生じる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、
コーナ前後の工具中心軌跡を滑らかに連結してコ
ーナにカツタマークを生じないよう、３次元コー
ナ点で２つの加工面の法線ベクトルPs→，Pe→の間
を、円弧PsPe⌒によつてではなく補正された曲線
で接続するようにした数値制御装置を提供するこ
とを目的にしている。
コーナ前後の工具中心軌跡を滑らかに連結してコ
ーナにカツタマークを生じないよう、３次元コー
ナ点で２つの加工面の法線ベクトルPs→，Pe→の間
を、円弧PsPe⌒によつてではなく補正された曲線
で接続するようにした数値制御装置を提供するこ
とを目的にしている。
以下、本発明を図面に従つて詳細に説明する。
第４図乃至第７図は本発明に係る数値制御装置
を説明する説明図であり、以後第２図に示す形状
を加工するものとして説明する。
を説明する説明図であり、以後第２図に示す形状
を加工するものとして説明する。
(A) まず、３次元のコーナ点Pcにおける第１，
第２の加工面SF1，SF2の単位法線ベクトルU→，
V→をそれぞれ求める。
第２の加工面SF1，SF2の単位法線ベクトルU→，
V→をそれぞれ求める。
(B) ついで工具中心Ps，Peを次式より演算する。
Ps→＝Pc→＋U→・ｒ
Pe→＝Pc→＋V→・ｒ
尚、ｒは工具半径であり、PcはNC加工プログ
ラムから指令されて既知である。
ラムから指令されて既知である。
(C) 法線ベクトルU→，V→で作られる平面内に存在
し、点Pcを中心、点Psを始点、Peを終点とす
る半径ｒの円弧Ｃを想定する（第４図点線）。
し、点Pcを中心、点Psを始点、Peを終点とす
る半径ｒの円弧Ｃを想定する（第４図点線）。
(D) 円弧Ｃ上の点PsとPeのなす角度θを次式か
ら演算する。
ら演算する。
但し、上式中・はベクトル内積、×はベクト
ル外積を｜｜はそれぞれ絶対値を意味する。
ル外積を｜｜はそれぞれ絶対値を意味する。
(E) 円弧Ｃが載る平面の法線ベクトル→N→を次式
から演算する。
から演算する。
→N→＝U→×V→ (4)
(F) 円弧Ｃが載る平面内に存在し、且つベクトル
U→と直交するベクトルＶを次式から求める。
U→と直交するベクトルＶを次式から求める。
V′→＝→N→×U→ (5)
(G) 円弧Ｃを点Psから点Pe迄直線近似して補間
するための分割数ｎを決定する。この分割数ｎ
は、許容誤差をεとしたとき、第５図に示すｄ
が許容誤差以下になる最大分割数を演算するこ
とにより求まる。たとえば、第５図において、 Δθ＝２・cos-1（ｒ−ε／ｒ） (6) が成立するから分割数ｎは ｎ＝（θ／Δθ） (7) より求まる。
するための分割数ｎを決定する。この分割数ｎ
は、許容誤差をεとしたとき、第５図に示すｄ
が許容誤差以下になる最大分割数を演算するこ
とにより求まる。たとえば、第５図において、 Δθ＝２・cos-1（ｒ−ε／ｒ） (6) が成立するから分割数ｎは ｎ＝（θ／Δθ） (7) より求まる。
(H) ｎ分割のｉ番目ポイントPiとコーナ点Pcを
結ぶ単位オフセツトベクトルVi→（第６図）を
求める。始点Psから点Pi迄の回転角θiは θi＝θ×ｉ／ｎ (8) であるから、単位オフセツトベクトルV1→は Vi→＝cosθi×U→＋sinθi×V′→ (9) となる。
結ぶ単位オフセツトベクトルVi→（第６図）を
求める。始点Psから点Pi迄の回転角θiは θi＝θ×ｉ／ｎ (8) であるから、単位オフセツトベクトルV1→は Vi→＝cosθi×U→＋sinθi×V′→ (9) となる。
(I) 円弧Ｃが載る平面は、第２図ｂの一部拡大図
から明らかなように、コーナ点Pc前後の工具
軌跡を含む面とそれぞれ所定の角度を有するた
め、３次元コーナ点前後の工具中心軌跡P1′Ps，
PeP2′とそれぞれ滑めらかに連結する曲線に沿
つて工具中心が移動するように単位オフセツト
ベクトルVi→を補正する。以下にこの補正方法
の一例を説明する。
から明らかなように、コーナ点Pc前後の工具
軌跡を含む面とそれぞれ所定の角度を有するた
め、３次元コーナ点前後の工具中心軌跡P1′Ps，
PeP2′とそれぞれ滑めらかに連結する曲線に沿
つて工具中心が移動するように単位オフセツト
ベクトルVi→を補正する。以下にこの補正方法
の一例を説明する。
始点における単位オフセツトベクトル（法線
ベクトル）U→、終点における単位オフセツトベ
クトル（法線ベクトル）V→はそれぞれ、 Ｕ＝U→（Ux，Uy，Uz） Ｖ＝V→（Vx，Vy，Vz） で表現できる。第２図ａの場合には、始点Ps
と終点Psとの間で工具が移動するべき、Ｚ軸
方向の変化量は（Vz−Uz）となる。さて、始
点Psと終点Peを結ぶ曲線はコーナ点前後の工
具中心軌跡P1′Ps，PeP2′と滑めらかに（連続
的）につながる必要がある。即ち、始点Ps及
び終点Peの近傍ではＺ軸方向の変化量を少な
く、且つ中間で大きくし、全体として第７図に
示す如き曲線となるようにＺ軸方向の増分を制
御する必要がある。尚、第７図において横軸は
ｉ／ｎ（ｎ分割のうちｉ番目の位置）を示し、
縦軸は（Vz−Uz）・（ｉ／ｎ）を示す。又、
第７図に示すような曲線の例としてはたとえば （ｔ）＝3t2−2t3 ０≦ｔ≦１ （ｔ＝ｉ／ｎ） (10) が適当である。
ベクトル）U→、終点における単位オフセツトベ
クトル（法線ベクトル）V→はそれぞれ、 Ｕ＝U→（Ux，Uy，Uz） Ｖ＝V→（Vx，Vy，Vz） で表現できる。第２図ａの場合には、始点Ps
と終点Psとの間で工具が移動するべき、Ｚ軸
方向の変化量は（Vz−Uz）となる。さて、始
点Psと終点Peを結ぶ曲線はコーナ点前後の工
具中心軌跡P1′Ps，PeP2′と滑めらかに（連続
的）につながる必要がある。即ち、始点Ps及
び終点Peの近傍ではＺ軸方向の変化量を少な
く、且つ中間で大きくし、全体として第７図に
示す如き曲線となるようにＺ軸方向の増分を制
御する必要がある。尚、第７図において横軸は
ｉ／ｎ（ｎ分割のうちｉ番目の位置）を示し、
縦軸は（Vz−Uz）・（ｉ／ｎ）を示す。又、
第７図に示すような曲線の例としてはたとえば （ｔ）＝3t2−2t3 ０≦ｔ≦１ （ｔ＝ｉ／ｎ） (10) が適当である。
従つて、曲線として（Vz−Uz）・（ｉ／ｎ）
を用いれば単位オフセツトベクトルVi→（Vix，
Viy，Viz）の補正後の各軸成分Vix′，Viy′，
Viz′は以下に示すように補正される。
Viy，Viz）の補正後の各軸成分Vix′，Viy′，
Viz′は以下に示すように補正される。
Viz′＝Uz＋（ｉ／ｎ）（Vz−Uz） (11)
Vix′＝Vix×Ｄ (12)
Viy′＝Viy×Ｄ (13)
但し、Ｄは補正係数であり次式から求まる。
Ｄ＝√１−（′）2
／√（）2＋（）2 (14)
(J) 補正後の単位オフセツトベクトルVi′→（Vix′，
Viy′，Viz′）からｉ番目の工具中心点Pi′の座
標は Pi′→＝Pc→＋ｒ・Vi′→ （Vix′，Viy′，Viz′） (15) となる。
Viy′，Viz′）からｉ番目の工具中心点Pi′の座
標は Pi′→＝Pc→＋ｒ・Vi′→ （Vix′，Viy′，Viz′） (15) となる。
(K) 工具中心点Pi′の座標と１つ手前の工具中心
点の座標とからＸ，Ｙ，Ｚ軸のインクリメンタ
ル値（増分）Δx，Δy，Δzを求め、該インクリ
メンタル値Δx，Δy，Δzに基いて工具中心を移
動させる。以後ｉ＝１からｉ＝ｎ迄ステツプ(H)
〜(K)を繰返えせばコーナの始点Psから終点Pe
迄滑らかに変化して工具中心が動くことになり
該コーナにカツタマークをつけたり、コーナ点
で削り込みを生じることはない。
点の座標とからＸ，Ｙ，Ｚ軸のインクリメンタ
ル値（増分）Δx，Δy，Δzを求め、該インクリ
メンタル値Δx，Δy，Δzに基いて工具中心を移
動させる。以後ｉ＝１からｉ＝ｎ迄ステツプ(H)
〜(K)を繰返えせばコーナの始点Psから終点Pe
迄滑らかに変化して工具中心が動くことになり
該コーナにカツタマークをつけたり、コーナ点
で削り込みを生じることはない。
第８図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
る。
る。
図中、１０１はNCプログラムから指令された
プログラム通路情報（位置指令）P1，Pc，P2を
入力されて法線ベクトルU→，V→を演算する法線ベ
クトル演算ユニツト、１０２は(3)式の演算を行な
つて回転角θを演算する回転角演算ユニツト、１
０３は(4)，(5)式の演算を行なつて法線ベクトルU→
に直交するベクトルV′→を演算する直交ベクトル
演算ユニツト、１０４は(6)，(7)式の演算を行なつ
て円弧Ｃを直線近似する際の分割数ｎを演算する
分割演算ユニツト、１０５は分割点Pi′の座標が
求まる毎にその内容をカウントアツプし分割点番
号を示すレジスタ、１０６は(8)式の演算を行なつ
て始点Psからｉ番目の分割点Pi迄の回転角θiを演
算する回転角演算ユニツト、１０７は(9)式の演算
を行なつて単位オフセツトベクトルVi→を演算す
る単位オフセツトベクトル演算ユニツト、１０８
は(11)〜(14)の演算を行なつて補正単位オフセツト
ベクトルVi′（Vix′，Viy′，Viz′）を求める補正オ
フセツトベクトル演算ユニツト、１０９は(15)式
の演算を行なつて工具中心点Pi′の座標を求める
工具中心位置演算ユニツト、１１０は工具中心点
Piの位置座標を記憶するメモリ、１１１は１つ手
前の工具中心位置Pi→-1と上記求めた工具中心位置
Pi→間の各軸インクリメンタル値Δx，Δy，Δzを演
算する増分演算ユニツト、１１２はΔx，Δy，Δz
に基いてパルス分配演算を実行するパルス分配器
である。
プログラム通路情報（位置指令）P1，Pc，P2を
入力されて法線ベクトルU→，V→を演算する法線ベ
クトル演算ユニツト、１０２は(3)式の演算を行な
つて回転角θを演算する回転角演算ユニツト、１
０３は(4)，(5)式の演算を行なつて法線ベクトルU→
に直交するベクトルV′→を演算する直交ベクトル
演算ユニツト、１０４は(6)，(7)式の演算を行なつ
て円弧Ｃを直線近似する際の分割数ｎを演算する
分割演算ユニツト、１０５は分割点Pi′の座標が
求まる毎にその内容をカウントアツプし分割点番
号を示すレジスタ、１０６は(8)式の演算を行なつ
て始点Psからｉ番目の分割点Pi迄の回転角θiを演
算する回転角演算ユニツト、１０７は(9)式の演算
を行なつて単位オフセツトベクトルVi→を演算す
る単位オフセツトベクトル演算ユニツト、１０８
は(11)〜(14)の演算を行なつて補正単位オフセツト
ベクトルVi′（Vix′，Viy′，Viz′）を求める補正オ
フセツトベクトル演算ユニツト、１０９は(15)式
の演算を行なつて工具中心点Pi′の座標を求める
工具中心位置演算ユニツト、１１０は工具中心点
Piの位置座標を記憶するメモリ、１１１は１つ手
前の工具中心位置Pi→-1と上記求めた工具中心位置
Pi→間の各軸インクリメンタル値Δx，Δy，Δzを演
算する増分演算ユニツト、１１２はΔx，Δy，Δz
に基いてパルス分配演算を実行するパルス分配器
である。
本発明の数値制御装置によれば、３次元加工を
行なう工具につき加工面に対する法線方向に所定
値ｒだけオフセツトされた加工軌跡を演算する際
に、３次元コーナ点で２つの加工面の法線ベクト
ルPs→，Pe→の間を、円弧PsPe⌒によつてではなく補
正された曲線で接続するようにしたので、コーナ
前後の工具中心軌跡を滑らかに連結でき、コーナ
にカツタマークや削り込みを生じないようにでき
る。
行なう工具につき加工面に対する法線方向に所定
値ｒだけオフセツトされた加工軌跡を演算する際
に、３次元コーナ点で２つの加工面の法線ベクト
ルPs→，Pe→の間を、円弧PsPe⌒によつてではなく補
正された曲線で接続するようにしたので、コーナ
前後の工具中心軌跡を滑らかに連結でき、コーナ
にカツタマークや削り込みを生じないようにでき
る。
尚、本発明は実施例に限るものではなく種々変
更が可能である。たとえば、第８図においては単
一機能を有するハードウエアで構成した場合を示
しているがコンピユータで構成してもよい。又、
本発明をNCテープ作成装置に適用することもで
きる。
更が可能である。たとえば、第８図においては単
一機能を有するハードウエアで構成した場合を示
しているがコンピユータで構成してもよい。又、
本発明をNCテープ作成装置に適用することもで
きる。
第１図は２次元加工の場合においてコーナ点で
削り込みを生じない工具径補正方式を説明する説
明図、第２図は３次元加工のコーナ点における工
具移動の説明図、第３図は工具外観図、第４図乃
至第７図は本発明の説明図、第８図は本発明のブ
ロツク図である。 １０１…法線ベクトル演算ユニツト、１０２…
回転角演算ユニツト、１０３…直交ベクトル演算
ユニツト、１０４…分割数演算ユニツト、１０５
…レジスタ、１０６…回転角演算ユニツト、１０
７…単位オフセツトベクトル演算ユニツト、１０
８…補正オフセツトベクトル演算ユニツト、１０
９…工具中心位置演算ユニツト、１１０…メモ
リ、１１１…増分演算ユニツト、１１２…パルス
分配器。
削り込みを生じない工具径補正方式を説明する説
明図、第２図は３次元加工のコーナ点における工
具移動の説明図、第３図は工具外観図、第４図乃
至第７図は本発明の説明図、第８図は本発明のブ
ロツク図である。 １０１…法線ベクトル演算ユニツト、１０２…
回転角演算ユニツト、１０３…直交ベクトル演算
ユニツト、１０４…分割数演算ユニツト、１０５
…レジスタ、１０６…回転角演算ユニツト、１０
７…単位オフセツトベクトル演算ユニツト、１０
８…補正オフセツトベクトル演算ユニツト、１０
９…工具中心位置演算ユニツト、１１０…メモ
リ、１１１…増分演算ユニツト、１１２…パルス
分配器。
Claims (1)
- １ ３次元加工を行なう工具につき加工面に対す
る法線方向に所定値ｒだけオフセツトされた加工
軌跡を演算する数値制御装置において、３次元コ
ーナ点Pcの前後加工面の法線ベクトルを含む一
平面上に想定される半径ｒの円弧Ｃ上のベクトル
rViを始点Psと終点Peにおける単位法線ベクトル
Ｕ，Ｖと円弧Ｃをｎ分割したｉ番目の回転角から
演算する演算手段と、前記工具の各軸方向成分毎
に設定された補正係数により前記ベクトルrViを
オフセツトベクトルrVi′に補正する補正手段と、
補正されたオフセツトベクトルrVi′で決定される
曲線に基づいて３次元コーナ点での工具中心軌跡
を制御する制御手段とを具備し、前記補正係数と
２つの法線ベクトルＵ，Ｖで規定される曲線によ
り３次元コーナ点Pcの前後加工面を滑らかに接
続することを特徴とする数値制御装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56080438A JPS57194855A (en) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Numerical control system |
| KR8202302A KR880002560B1 (ko) | 1981-05-27 | 1982-05-25 | 수치 제어방식 |
| EP82901615A EP0081590B1 (en) | 1981-05-27 | 1982-05-27 | Tool diameter correcting method for numerical control device |
| PCT/JP1982/000199 WO1982004336A1 (en) | 1981-05-27 | 1982-05-27 | Tool diameter correcting method for numerical control device |
| DE8282901615T DE3277647D1 (en) | 1981-05-27 | 1982-05-27 | Tool diameter correcting method for numerical control device |
| US06/463,890 US4659265A (en) | 1981-05-27 | 1982-05-27 | Tool radius compensation method for numerically controlled apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56080438A JPS57194855A (en) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Numerical control system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57194855A JPS57194855A (en) | 1982-11-30 |
| JPH0252283B2 true JPH0252283B2 (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=13718259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56080438A Granted JPS57194855A (en) | 1981-05-27 | 1981-05-27 | Numerical control system |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4659265A (ja) |
| EP (1) | EP0081590B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57194855A (ja) |
| KR (1) | KR880002560B1 (ja) |
| DE (1) | DE3277647D1 (ja) |
| WO (1) | WO1982004336A1 (ja) |
Families Citing this family (34)
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| JPS57161906A (en) * | 1981-03-30 | 1982-10-05 | Fanuc Ltd | Correction system for diameter of tool |
| JPS58181105A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | Fanuc Ltd | 工具径補正方式 |
| JPS59214539A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-04 | Fanuc Ltd | 工具干渉チエツク方法 |
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-
1981
- 1981-05-27 JP JP56080438A patent/JPS57194855A/ja active Granted
-
1982
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- 1982-05-27 US US06/463,890 patent/US4659265A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-05-27 WO PCT/JP1982/000199 patent/WO1982004336A1/ja active IP Right Grant
- 1982-05-27 EP EP82901615A patent/EP0081590B1/en not_active Expired
- 1982-05-27 DE DE8282901615T patent/DE3277647D1/de not_active Expired
Patent Citations (1)
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| KR880002560B1 (ko) | 1988-11-30 |
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