JPH0375905A - 数値制御装置の補間方式 - Google Patents
数値制御装置の補間方式Info
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- JPH0375905A JPH0375905A JP21249389A JP21249389A JPH0375905A JP H0375905 A JPH0375905 A JP H0375905A JP 21249389 A JP21249389 A JP 21249389A JP 21249389 A JP21249389 A JP 21249389A JP H0375905 A JPH0375905 A JP H0375905A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
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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。
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〕
本発明は数値制御装置（ＣＮＣ）の補間方式に係り、特
に自由曲面を微小直線ブロックで近似したプログラムに
よって高精度の加工を行う数値制御装置の補間方式に関
する。
に自由曲面を微小直線ブロックで近似したプログラムに
よって高精度の加工を行う数値制御装置の補間方式に関
する。
従来、数値制御装置で自由曲面を加工する場合には、自
由曲面を微小な直線ブロックで近似して補間する直線補
間という方法がある。
由曲面を微小な直線ブロックで近似して補間する直線補
間という方法がある。
第４図は自由曲面を微小直線ブロックで近似した加ニブ
ログラムの一例を示す図である。加工プワクラム３１中
において、Ｇ９１は移動量がインクレメンタル指令であ
ることを示す。ＧＯＩは直線補間を示す。シーケンス番
号ＮＯＩ〜Ｎ１７は移動指令を示す。Ｍ２Ｏは加ニブロ
グラムの終了を示す。
ログラムの一例を示す図である。加工プワクラム３１中
において、Ｇ９１は移動量がインクレメンタル指令であ
ることを示す。ＧＯＩは直線補間を示す。シーケンス番
号ＮＯＩ〜Ｎ１７は移動指令を示す。Ｍ２Ｏは加ニブロ
グラムの終了を示す。
第５図は第４図の加工プロクラムの軌跡の概略を示す図
である。図からも明らかなように、各シケンス番号ＮＯ
Ｉ〜Ｎ１７によって指令された軌跡は全て直線で補間さ
れる。但し、この直線補間は、面精度が悪く、機械への
ショックが大きいという問題を有している。
である。図からも明らかなように、各シケンス番号ＮＯ
Ｉ〜Ｎ１７によって指令された軌跡は全て直線で補間さ
れる。但し、この直線補間は、面精度が悪く、機械への
ショックが大きいという問題を有している。
この問題を解決するために種々の方法がとられている。
例えば、補間後加減速の時定数を大きくする、フィード
フォワード係数を下げる、直線ブロックの長さを短くす
る、直線ブロックで近似しないで円弧又はその他の曲線
（複数個の点列を基に生成したスプライン曲線）で近似
する等の方法がある。
フォワード係数を下げる、直線ブロックの長さを短くす
る、直線ブロックで近似しないで円弧又はその他の曲線
（複数個の点列を基に生成したスプライン曲線）で近似
する等の方法がある。
〔発明が解決しようとする課題］
しかし、補間後加減速の時定数を大きくすると、加工誤
差が大きくなるという問題がある。また、直線ブロック
の長さを短くすると、数値制御装置の処理能力の限界か
ら加工速度を上げられなくなるとか、テープ長が長くな
りすぎるという問題がある。さらに、円弧又はその他の
曲線で近似すると、プログラミングに特別な注意が必要
だという問題がある。
差が大きくなるという問題がある。また、直線ブロック
の長さを短くすると、数値制御装置の処理能力の限界か
ら加工速度を上げられなくなるとか、テープ長が長くな
りすぎるという問題がある。さらに、円弧又はその他の
曲線で近似すると、プログラミングに特別な注意が必要
だという問題がある。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、微
小直線ブロックで近似された加ニブログラムを面精度を
向上させ、機械へのショックを極力抑えた数値制御装置
の補間方式を提供することを目的とする。
小直線ブロックで近似された加ニブログラムを面精度を
向上させ、機械へのショックを極力抑えた数値制御装置
の補間方式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、自由曲面を複数
個の微小直線ブロックで近似したプログラムによって加
工を行う数値制御装置の補間方式において、前記第１の
微小直線ブロックの進行方向と次の第２の微小直線ブロ
ックの進行方向とがなす角度の大きさ及び前記第１の微
小直線ブロックの１ブロックの長さに基づいて前記プロ
グラムを直線補間及び曲線補間のいずれかで補間するこ
とを特徴とする数値制御装置の補間方式が提供される。
個の微小直線ブロックで近似したプログラムによって加
工を行う数値制御装置の補間方式において、前記第１の
微小直線ブロックの進行方向と次の第２の微小直線ブロ
ックの進行方向とがなす角度の大きさ及び前記第１の微
小直線ブロックの１ブロックの長さに基づいて前記プロ
グラムを直線補間及び曲線補間のいずれかで補間するこ
とを特徴とする数値制御装置の補間方式が提供される。
微小直線ブロックの進行方向と次の第２の微小直線ブロ
ックの進行方向とがなす角度の大きさ及び微小直線ブロ
ックの１ブロックの長さによって、連続する微小ブロッ
クが自由曲面を構成するかどうかを判断できる。これら
の値に基づいて直線補間又は曲線補間のいずれかで補間
することによって、微小直線ブロックで近似された自由
曲面を滑らかに補間することができる。
ックの進行方向とがなす角度の大きさ及び微小直線ブロ
ックの１ブロックの長さによって、連続する微小ブロッ
クが自由曲面を構成するかどうかを判断できる。これら
の値に基づいて直線補間又は曲線補間のいずれかで補間
することによって、微小直線ブロックで近似された自由
曲面を滑らかに補間することができる。
以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第３図は本発明の数値制御装置の概略構成を示す図であ
る。図において、テープ指令１は第４図の加ニブログラ
ムがパンチされたテープである。
る。図において、テープ指令１は第４図の加ニブログラ
ムがパンチされたテープである。
テープリーダ２はこのテープ１から加ニブログラムを読
み取る。前処理手段３は加ニブログラムを解読し、直線
補間又は曲線補間のいずれか一方を選択する。具体的に
は第１図に示されたフローチャートに基づいて判断する
。補間データ作成手段４は直線補間又は曲線補間に必要
なデータ作成する。パルス分配手段５は補間データ作成
手段４で作成されたデータから接線方向の速度が一定と
なるように各点を求め、補間を実行し、パルスを分配す
る。サーボ制御回路６はパルス分配手段５からの指令に
応じてザーボモータ７を駆動する。サボモータ７はボー
ルネジ等を介して機械８を移動させる。
み取る。前処理手段３は加ニブログラムを解読し、直線
補間又は曲線補間のいずれか一方を選択する。具体的に
は第１図に示されたフローチャートに基づいて判断する
。補間データ作成手段４は直線補間又は曲線補間に必要
なデータ作成する。パルス分配手段５は補間データ作成
手段４で作成されたデータから接線方向の速度が一定と
なるように各点を求め、補間を実行し、パルスを分配す
る。サーボ制御回路６はパルス分配手段５からの指令に
応じてザーボモータ７を駆動する。サボモータ７はボー
ルネジ等を介して機械８を移動させる。
次に、本実施例の動作を図面を用いて説明する。
第１図は本発明の補間方式のフローチャートを示す図で
ある。図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す
。第２図は本発明の補間方式による第４図の加ニブログ
ラムの軌跡の概略を示す図である。
ある。図において、Ｓに続く数値はステップ番号を示す
。第２図は本発明の補間方式による第４図の加ニブログ
ラムの軌跡の概略を示す図である。
〔Ｓ１〕加ニブログラムの中から１ブロックを読み込む
。
。
［：Ｓ２］ＳＬで読み込んだブロック長が設定値よりも
小さいがどうか判定する。ブロック長が設定値よりも大
きいときはＳ３へ、小さいときはＳ４へ進む。
小さいがどうか判定する。ブロック長が設定値よりも大
きいときはＳ３へ、小さいときはＳ４へ進む。
［Ｓ３：１ Ｓ２でブロック長が大きいと判定されたブ
ロックに対してそのまま直線補間を実行する。
ロックに対してそのまま直線補間を実行する。
即ち、補間モードを直線モード「０」に設定し、直線補
間を実行する。補間モードの「０」は直線モードのこと
を示し、「１」は曲線モードのことを示す。
間を実行する。補間モードの「０」は直線モードのこと
を示し、「１」は曲線モードのことを示す。
［Ｓ４］Ｓ２でブロック長が設定値よりも小さいと判定
された場合であり、加ニブログラムの中から次の１ブロ
ックを読み込む。
された場合であり、加ニブログラムの中から次の１ブロ
ックを読み込む。
［：Ｓ５］Ｓ２と同様に、Ｓ４で読み込んだブロック長
が設定値よりも小さいがどうか判定する。ブロック長が
設定値よりも大きいときはＳ３へ、小さいときはＳ５へ
進む。この時点で３３へ進むと、Ｓ３では２つのブロッ
クに対して直線補間を実行することになる。
が設定値よりも小さいがどうか判定する。ブロック長が
設定値よりも大きいときはＳ３へ、小さいときはＳ５へ
進む。この時点で３３へ進むと、Ｓ３では２つのブロッ
クに対して直線補間を実行することになる。
［Ｓ６〕Ｓｌで読み込んだブロックとＳ４で読み込んだ
ブロックとがなす角度（偏角・ふれの角）が設定値より
も小さいかどうか判定する。角度が設定値よりも小さい
ときはＳ７へ、大きいときはＳ１２へ進む。この角度（
偏角）とは第５図のシーケンス番号Ｎ５の軌跡とシーケ
ンス番号Ｎ６の軌跡とがなす角度θ１及びシーケンス番
号Ｎ８の軌跡とシーケンス番号Ｎ９の軌跡とがなす角度
Ｏ２等のことである。ここで設定値を約３０°とすると
、θ、は満足するが、Ｏ２は満足しないことになる。
ブロックとがなす角度（偏角・ふれの角）が設定値より
も小さいかどうか判定する。角度が設定値よりも小さい
ときはＳ７へ、大きいときはＳ１２へ進む。この角度（
偏角）とは第５図のシーケンス番号Ｎ５の軌跡とシーケ
ンス番号Ｎ６の軌跡とがなす角度θ１及びシーケンス番
号Ｎ８の軌跡とシーケンス番号Ｎ９の軌跡とがなす角度
Ｏ２等のことである。ここで設定値を約３０°とすると
、θ、は満足するが、Ｏ２は満足しないことになる。
［Ｓ７〕Ｓ２、Ｓ５及びＳ６を満足する場合に、現在の
補間モードが曲線モードｒｌＪであるかどうかを判定す
る。補間モードが曲線モード「１」のときはＳ８へ、直
線モード「０」のときはＳ９へ進む。即ち、Ｓ２、Ｓ５
及びＳ６を満足したのは２つのシーケンス番号の軌跡で
あるから、この２つの軌跡からは曲線補間を実行するこ
とは困難である。従って、本実施例では以下のＳ９、Ｓ
１０及びＳｉ１の中でＳ２、Ｓ５及びＳ６を満足するシ
ーケンス番号の数を特定している。
補間モードが曲線モードｒｌＪであるかどうかを判定す
る。補間モードが曲線モード「１」のときはＳ８へ、直
線モード「０」のときはＳ９へ進む。即ち、Ｓ２、Ｓ５
及びＳ６を満足したのは２つのシーケンス番号の軌跡で
あるから、この２つの軌跡からは曲線補間を実行するこ
とは困難である。従って、本実施例では以下のＳ９、Ｓ
１０及びＳｉ１の中でＳ２、Ｓ５及びＳ６を満足するシ
ーケンス番号の数を特定している。
［５８）３７の判定の結果、曲線モードｒ１」の場合は
そのまま曲線補間を実行する。
そのまま曲線補間を実行する。
［Ｓ９：］］７の判定の結果、曲線モードｒｌＪでない
場合は、カウンタの値に１を加算する。
場合は、カウンタの値に１を加算する。
〔Ｓ１０〕カウンタの値が設定値よりも大きいかどうか
判定する。カウンタの値が設定値よりも大きいときはＳ
ｌｌへ進み、小さいときはＳ４へ戻る。この設定値を変
更することによってＳ２、Ｓ５及びＳ６を満足するシー
ケンス番号の数を自由に変更することができる。
判定する。カウンタの値が設定値よりも大きいときはＳ
ｌｌへ進み、小さいときはＳ４へ戻る。この設定値を変
更することによってＳ２、Ｓ５及びＳ６を満足するシー
ケンス番号の数を自由に変更することができる。
［Ｓ１１］カウンタの値が設定値よりも大きい場合は補
間モードを曲線モード「１」に変更し、曲線補間を実行
し、再びＳ４へ戻る。
間モードを曲線モード「１」に変更し、曲線補間を実行
し、再びＳ４へ戻る。
［Ｓ １２）角度が設定値よりも大きいときは、現在の
補間モードが直線モード「０」であるかどうかを判定す
る。補間モードが直線モードｒＯ」のときはＳ１３へ、
曲線モードｒｌＪのときはＳ１４へ進む。
補間モードが直線モード「０」であるかどうかを判定す
る。補間モードが直線モードｒＯ」のときはＳ１３へ、
曲線モードｒｌＪのときはＳ１４へ進む。
［Ｓ １３］直直線間を実行し、カウンタの値をゼロに
設定し、Ｓ４へ進む。
設定し、Ｓ４へ進む。
Ｃ３１４：］曲曲線間を実行し、カウンタの値をゼロに
、曲線モードを直線モード「０」にそれぞれ設定し、Ｓ
４へ進む。
、曲線モードを直線モード「０」にそれぞれ設定し、Ｓ
４へ進む。
次に、第４図の加ニブログラムを例に説明する。
まず、Ｓ２及びＳ５のブロック長の設定値を３ｍｍ、Ｓ
６の角度の設定値を３０°、Ｓ１０のカウンタの設定値
を５とする。
６の角度の設定値を３０°、Ｓ１０のカウンタの設定値
を５とする。
シーケンス番号ＮＯＩからＮＯ８まではＳ２、Ｓ５及び
Ｓ６を満足する。従って、Ｓｌでシーケンス番号ＮＯＩ
のブロックを読み込み、Ｓ４でシーケンス番号ＮＯ２の
ブロックを読み込む。シーケンス番号ＮＯＩ及びＮＯ２
のなす角度は設定値（３０°）以下なので、Ｓ７へ進む
。この時点では曲線モードは「０」なので３９へ進む。
Ｓ６を満足する。従って、Ｓｌでシーケンス番号ＮＯＩ
のブロックを読み込み、Ｓ４でシーケンス番号ＮＯ２の
ブロックを読み込む。シーケンス番号ＮＯＩ及びＮＯ２
のなす角度は設定値（３０°）以下なので、Ｓ７へ進む
。この時点では曲線モードは「０」なので３９へ進む。
カウンタに１が加算される。ＳＩＯではカウンタの値が
１なのでＳ４へ戻り、今度はシーケンス番号Ｎ０３のブ
ロックを読み込む。以下カウンタの値が５０ になるまで、シーケンス番号を順次読み込む。
１なのでＳ４へ戻り、今度はシーケンス番号Ｎ０３のブ
ロックを読み込む。以下カウンタの値が５０ になるまで、シーケンス番号を順次読み込む。
そして、シーケンス番号ＮＯ６を読み込むと、ＳＩＯで
カウンタの値が５になっているので、Ｓ１１へ進み、曲
線補間を実行する。次に、シーケンス番号ＮＯ７を読み
込むと、Ｓ７では曲線モードは「１」になっているので
、Ｓ８へ進む。シーケンス番号ＮＯ８も同様に処理され
る。
カウンタの値が５になっているので、Ｓ１１へ進み、曲
線補間を実行する。次に、シーケンス番号ＮＯ７を読み
込むと、Ｓ７では曲線モードは「１」になっているので
、Ｓ８へ進む。シーケンス番号ＮＯ８も同様に処理され
る。
シーケンス番号ＮＯ９が読み込まれると、Ｓ６における
角度の条件を７ｉＸ足しないので、Ｓ１２へ進む。Ｓ１
２ではシーケンス番号ＮＯ８までは曲線モード「１」な
ので、Ｓ１４へ進み、シーケンス番号ＮＯ８までの曲線
補間を実行し、カウンタをＯに設定し、補間モードを直
線モード「０」に設定し、Ｓ４へ進む。
角度の条件を７ｉＸ足しないので、Ｓ１２へ進む。Ｓ１
２ではシーケンス番号ＮＯ８までは曲線モード「１」な
ので、Ｓ１４へ進み、シーケンス番号ＮＯ８までの曲線
補間を実行し、カウンタをＯに設定し、補間モードを直
線モード「０」に設定し、Ｓ４へ進む。
シーケンス番号ＮＩＯが読み込まれると、Ｓ６における
角度の条件を満足しないので、Ｓ１２へ進む。今度は補
間モードは直線モード「０」なので、Ｓ１３へ進み、シ
ーケンス番号ＮＯ９の直線補間を実行し、カウンタをＯ
に設定し、Ｓ４へ進む。
角度の条件を満足しないので、Ｓ１２へ進む。今度は補
間モードは直線モード「０」なので、Ｓ１３へ進み、シ
ーケンス番号ＮＯ９の直線補間を実行し、カウンタをＯ
に設定し、Ｓ４へ進む。
以下、シーケンス番号ＮｉｌからＮ１７まではシーケン
ス番号ＮＯＩからＮＯ８までと同様の処理が行われる。
ス番号ＮＯＩからＮＯ８までと同様の処理が行われる。
第２図の軌跡と第５図の軌跡とを比較すると明白なよう
に、シーケンス番号ＮＯＩからＮＯ８までとＮｌ２から
Ｎ１７までは曲線補間が行われ、シーケンス番号ＮＯ９
に対してのみ直線補間が行われる。従って、自由曲面を
微小直線ブロックで近似したプログラムを数値制御装置
で実行した場合でも第１図のような滑らかな曲線補間が
行われるので、機械へのショックが小さくなり、補間後
加減速の時定数を小さくしたり、フィードフォワード係
数を上げることができるようになり、より精度の高い加
工が行えるようになる。
に、シーケンス番号ＮＯＩからＮＯ８までとＮｌ２から
Ｎ１７までは曲線補間が行われ、シーケンス番号ＮＯ９
に対してのみ直線補間が行われる。従って、自由曲面を
微小直線ブロックで近似したプログラムを数値制御装置
で実行した場合でも第１図のような滑らかな曲線補間が
行われるので、機械へのショックが小さくなり、補間後
加減速の時定数を小さくしたり、フィードフォワード係
数を上げることができるようになり、より精度の高い加
工が行えるようになる。
以上説明したように本発明によれば、微小直線ブロック
で近似された加ニブログラムを面精度を向上させ、機械
へのショックを極力抑えた補間を数値制御装置で実行す
ることができる。
で近似された加ニブログラムを面精度を向上させ、機械
へのショックを極力抑えた補間を数値制御装置で実行す
ることができる。
１
２
第１図は本発明の補間方式のフローチャートを示す図、
第２図は本発明の補間方式による第４図の加ニブログラ
ムの軌跡の概略を示す図、 第３図は本発明の数値制御装置の概略構成を示す図、 第４図は自由曲面を微小直線ブロックで近似した加ニブ
ログラムの一例を示す図、 第５図は第４図の加工プロクラムの軌跡の概略を示す図
である。 機械
ムの軌跡の概略を示す図、 第３図は本発明の数値制御装置の概略構成を示す図、 第４図は自由曲面を微小直線ブロックで近似した加ニブ
ログラムの一例を示す図、 第５図は第４図の加工プロクラムの軌跡の概略を示す図
である。 機械
Claims (3)
- （１）自由曲面を複数個の微小直線ブロックで近似した
プログラムによって加工を行う数値制御装置の補間方式
において、 前記第１の微小直線ブロックの進行方向と次の第２の微
小直線ブロックの進行方向とがなす角度の大きさ及び前
記第１の微小直線ブロックの１ブロックの長さに基づい
て前記プログラムを直線補間及び曲線補間のいずれかで
補間することを特徴とする数値制御装置の補間方式。 - （２）前記第１の微小直線ブロックの１ブロックの長さ
が所定値より小さく、前記角度が所定値よりも小さいと
きに前記曲線補間を実行することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の数値制御装置の補間方式。 - （３）前記第１の微小直線ブロックの１ブロックの長さ
が所定値より小さく、前記角度が所定値よりも小さいと
いう条件を満たすブロックが所定数以上連続するときに
前記曲線補間を実行することを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の数値制御装置の補間方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212493A JP2702559B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 数値制御装置の補間方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212493A JP2702559B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 数値制御装置の補間方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375905A true JPH0375905A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2702559B2 JP2702559B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=16623569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1212493A Expired - Fee Related JP2702559B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 数値制御装置の補間方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2702559B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004341984A (ja) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御装置及び数値制御方法 |
| WO2012056554A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具経路の生成方法および生成装置 |
| US8357742B2 (en) | 2007-11-13 | 2013-01-22 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Vibration damping material |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55118107A (en) * | 1979-03-05 | 1980-09-10 | Hitachi Ltd | Method and device for control of automatic working device |
| JPS58217246A (ja) * | 1982-06-11 | 1983-12-17 | Daihatsu Motor Co Ltd | Ｎｃ旋盤の工具スライド制御方法 |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP1212493A patent/JP2702559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| WO2012056554A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具経路の生成方法および生成装置 |
| CN103189809A (zh) * | 2010-10-25 | 2013-07-03 | 株式会社牧野铣床制作所 | 工具路径的生成方法以及生成装置 |
| JPWO2012056554A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2014-03-20 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具経路の生成方法および生成装置 |
| JP5615377B2 (ja) * | 2010-10-25 | 2014-10-29 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具経路の生成方法および生成装置 |
| US9244456B2 (en) | 2010-10-25 | 2016-01-26 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Tool path generation method and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2702559B2 (ja) | 1998-01-21 |
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