JPH033761A - ならい制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は３次元座標空間に配置されたモデルの形状をな
らうならい制御方式に関し、特にＺ軸に平行な面上の特
定範囲のみのならいが可能なならい制御方式に関する。

〔従来の技術〕

ならい加工では工具としてボールエンドミルが使用され
ることが多い。ところで、ボールエンドミルは先端が半
球型であるため、コーナ部を有する形状を加工する場合
には削り残し部分が生ずる。

このため、この種のならい加工では全体の加工を行った
後で、スタイラス及びボールエンドミルを小径のものに
交換して、コーナ部の周辺のみを再度仕上げ加工してい
る。

第４図はこのときのならい方法を示した図である。図に
おいて、モデル１上の範囲２が、ならいを必要とする部
分である。ここで、電位線Ｌ１〜Ｌ８によりｘ−Ｙ平面
上でならい範囲５が指定され、図示されないスタイラス
を点Ｐ３０より幅Ｗ１０、ピックフィード量Ｗｌｌのな
らい軌跡６で移動させて、点Ｐ５０までをならう。

また、これとは別な方法として、χ−Ｙ平面上でモデル
１のコーナ部に相当する位置に沿ってセンターラインを
設定し、このセンターラインの右側及び左側を所定の幅
でならう方法もある。

〔発明が解決しようきする課題コ しかし、いずれの方法にしても、ｘ−Ｙ平面上での所定
の幅をならう方法であるため、必然的に、Ｚ軸に平行な
面１ａのところでは、スタイラスはならい範囲２以外の
範囲をならってしまう。すなわち、Ｚ軸方向に高さｈＯ
ｌＸ−Ｙ平面で幅ｗＯだけ無駄な動きをして、効率的な
ならいが行えない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、Ｚ
軸に平行な面上の特定範囲のみのならいが可能なならい
制御方式を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、３次元座標空間
に配置されたモデルの形状をならうならい制御方式にお
いて、前記３次元座標空間にならい線を設定し、前記な
らい線に基づいてならい方向を求め、前記３次元座標空
間内の所定の平面上では、前記ならい線を中心にして右
側及び左側をそれぞれ設定されたならい幅で前記ならい
方向へならい、前記ならいを実行中に、ならい軌跡が前
記所定の平面に対して一定角度の方向に所定移動量だけ
変化したら、その時点でピックフィードを行い、再び前
記ならい方向と逆方向にならいを行うことを特徴とする
ならい制御方式が提供される。

〔作用〕

ならいを行うべき部分に沿って３次元でならい線を設定
し、Ｘ−Ｙ平面上ではならい線を中心に所定のならい幅
でならいながら、Ｚ軸方向の移動量も監視し、これが一
定値を越えたらピックフィードを行って折り返す。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例のならい制御方式の概念図で
ある。図において、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸
で構成される３次元座標空間にモデル１があり、モデル
１上のコーナ部付近の範囲２についてならいを行うもの
である。なお、面１ａはＺ軸に略平行である。ならい線
３はコーナ部上の点Ｐ１から点Ｐ２の間に、例えば３次
元座標空間内の複数の点列を指定することによって設定
される。

ここで、基本的にはＸ−Ｙ平面上では図示されていない
スタイラスを点Ｐ３よりならい線３に対して直角な方向
に所定の速度で移動させると共に、ｚｆ＃方向にモデル
ｌの形状に沿って上下させ、ならい線３の右側及び左側
をそれぞれならい幅ｗ１でならい、幅ｗ２でピックフィ
ードして表面往復ならいを行う。

但し、ならい幅ｗ１に達する以前に、スタイラスがなら
い線３を横切った点Ｐ４よりＺ軸方向にｈｚだけ移動す
ると、この移動量を検知して、点Ｐ４よりならい線３に
平行に幅Ｗ２のピックフィードを行い、再び逆方向にな
らいを続行する。このようにして、ならい幅ｗ１と共に
、Ｚ軸方向の許容移動量ｈｚで限定されたならい軌跡４
で点Ｐ５までをならう。

第２図は本発明の一実施例のならい制御方式のフローチ
ャートである。図においてＳに続く数値はステップ番号
を示す。

〔Ｓ１〕スタイラスをならい線に直角な方向に移動させ
る。

〔Ｓ２〕スタイラスがならい線を横切ったかどうかを判
断し、横切った場合はＳ３へ、横切らない場合はスタイ
ラスの移動を続行する。

〔Ｓ３〕設定されたＺ軸方向の許容移動量に達したかど
うかを判断し、達した場合はＳ５へ、達していない場合
はＳ４へいく。

〔Ｓ４〕設定されたならい幅に達したかどうかを判断し
、達した場合はＳ５へ、達していない場合はＳｌへ戻っ
てスタイラスの移動を続行する。

〔Ｓ５〕設定された幅でピックフィードを行う。

〔Ｓ６〕ならいが終了したかどうかを判断し、終了して
いない場合はならい方向を反転させ、Ｓｌへ戻ってスタ
イラスの移動を行う。

第３図は本発明のならい制御方式を実施するだめのハー
ドウェアの構成を示したブロック図である。ならい制御
装置１０はプロセッサ１０３１制御プログラムを記憶す
るＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０Ｃ及び不揮発性メモＩＪ　
１０　ｄを有し、ならい工作機械３０の各軸の変位量ε
Ｘ１εｙ及びεＺを人力して速度指令Ｖｘ、Ｖｙ及びＶ
ｚを出力する。

また、操作パネル１１を介してオペレータからならい線
、ならい幅、Ｚ軸方向の許容移動量等の各種のデータを
人力する。

サーボアンプ２０Ｘ、２０Ｙ及び２０２はならい制御装
置１０から出力された速度指令Ｖｘ、Ｖｙ及びＶｚを増
幅してならい工作機械３０の次に述べる各軸のモータを
駆動する。

ならい工作機械３０には、図示しないが、テブル３１を
それぞれＸ軸、Ｙ軸方向に駆動するＸ軸モータ及びＹ軸
モータと、トレーサヘッド３２及びカッタヘッド３４を
Ｚ軸方向に駆動する２軸モータとが設けられると共に、
これらの各軸モータが所定量回転する毎に検出パルスＦ
Ｐｘ、ＦＰｙ及びＦＰｚを発生するパルス発生器が設け
られている。テーブル３１にはモデル１とワーク３５と
が固定され、トレーサヘッド３２に取りつけられたスタ
イラス３３はモデル１の表面に当接して所定のならいを
行い、カッタヘッド３４はワーク３５にモデル１の形状
通りの加工を施す。

ポジションメモリ２１は検出パルスＦＰｘ、Ｆ’Ｐｙ及
びＦＰｚを回転方向に応じてカウントアツプ／ダウンし
て各軸方向の現在位置Ｘａ、Ｙａ及びＺａを求め、なら
い制御装置１０にフィードバックする。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、ならいを行うべき部分
に沿って３次元でならい線を設定し、Ｘ−Ｙ平面上では
ならい線を中心に所定のならい幅でならいながら、Ｚ軸
方向の移動量も監視し、これが一定値を越えたらピック
フィードを行って折り返すので、Ｚ軸に平行な面に関し
ては必要部分のみをならうことができる。これにより、
例えばコーナの削り残しの仕上げ加工等の加工時間が短
縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のならい制御方式の概念図、第２図は本
発明の一実施例のならい制御方式のフローチャート、 第３図は本発明のならい制御方式を実施するためのハー
ドウェアの構成を示したブロック図、第４図は従来のな
らい制御方式の概念図である。 モデル ならい範囲 ならい線 ならい軌跡 ならい制御装置 ならい工作機械 ０ １ Ｗ２ ならい幅 ピックフィード幅 Ｚ軸方向許容移動量

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）３次元座標空間に配置されたモデルの形状をなら
   うならい制御方式において、 前記３次元座標空間にならい線を設定し、 前記ならい線に基づいてならい方向を求め、前記３次元
   座標空間内の所定の平面上では、前記ならい線を中心に
   して右側及び左側をそれぞれ設定されたならい幅で前記
   ならい方向へならい、前記ならいを実行中に、ならい軌
   跡が前記所定の平面に対して一定角度の方向に所定移動
   量だけ変化したら、その時点でピックフィードを行い、
   再び前記ならい方向と逆方向にならいを行うことを特徴
   とするならい制御方式。
2. （２）前記ならい方向は前記ならい線に対して直角な方
   向であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ならい制御方式。
3. （３）前記一定角度の方向は前記所定の平面に対して直
   角な方向であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のならい制御方式。
4. （４）前記ピックフィードは前記ならい線に対して平行
   に行うことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のな
   らい制御方式。
5. （５）前記ならいは表面往復ならいであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のならい制御方式。
6. （６）前記ピックフィードのピックフィード量は、前記
   表面往復ならい時のピックフィードのピックフィード量
   と一致させることを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載のならい制御方式。