JPH0452805A - 加工軌跡発生方法 - Google Patents

加工軌跡発生方法

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JPH0452805A
JPH0452805A JP15798290A JP15798290A JPH0452805A JP H0452805 A JPH0452805 A JP H0452805A JP 15798290 A JP15798290 A JP 15798290A JP 15798290 A JP15798290 A JP 15798290A JP H0452805 A JPH0452805 A JP H0452805A
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JP
Japan
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Application number
JP15798290A
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English (en)
Inventor
Koji Fujimoto
康治 藤本
Kazuhiro Igarashi
和裕 五十嵐
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は数値制御による機械加工に使用される加工軌跡
(NC情報)の発生方法に関するものである。
従来の技術 近年、数値制御による機械加工の中で単純な円弧や直線
のみで構成された輪郭だけでなく、自由曲線を精度良く
加工する必要が増加している。
ところが、通常の数値制御(以下NCと称する)装置で
は直接自由曲線形状の軌跡を処理することができず、円
弧または直線形状の組み合わせでないと認識処理しない
ので、従来は第10図に示すように、トレランス(誤差
)を考慮した直線群として表現した軌跡を作成し使用し
ている。また別の従来例としては、第11図に示すよう
に、対話式のCADシステムを利用して例えば自由曲線
上の3点により適当な円弧を発生させたりまたは直線群
として表現する方法も取られている。
発明が解決しようとする課題 ところが、直線群として表現した軌跡ではNC装置の工
具径補正機能が使用出来ない為、事前に計測しておいた
工具径に合わせて工具中心の軌跡を作成する必要がある
。またこの場合でも精度を向上させるためには膨大な量
の軌跡情報が必要になる。
また、CADシステムを利用して適当な円弧または直線
群として表現する場合でも大変多くの時間を必要とし、
かつ必ずしも求める軌跡が得られるとは限らないといっ
た問題を有していた。
本発明は上記課題に鑑み、機械加工したい自由曲線形状
に精度良く近似し、かつ工具径補正が使用可能な滑らか
な連続性を保った円弧群や直線群を自動的かつ迅速に生
成する方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、数値制御による機
械加工に用いられるNC情報を作成する際、自由曲線を
発生するとともにこの自由曲線上に点群を発生し、これ
らの点群を通り滑らかに連続する円弧群や直線群を発生
した後、この近似された円弧群や直線群と元の自由曲線
との誤差を検出して評価判定し、判定結果から再度必要
な点群を発生し追加や削除を行なうことを特徴とする。
作   用 請求項1記載の発明は、点群または自由曲線を表現する
数式パラメータから発生させた自由曲線上に、新たな点
群を自動発生させその点群を通り滑らかに連続する円弧
群や直線群を発生させた後、自由曲線との誤差を算出、
誤差判定を行ない必要に応じて点群を再発生し、追加削
除するという事を繰り返し、結果として発生させた自由
曲線に十分近似した滑らかで連続性を保った円弧群や直
線群を生成する。
実  施  例 本発明の実施例について以下図面を参照しながら説明す
る。
実施例1 第1図は本発明の第1の実施例における処理の流れを図
示したものである。
第2図は点群Pi、P2.P3.P4から発生させたス
プライン曲線で近似した自由曲線1を連続する2つの円
弧2,3で近似した事例を示す。
4は23点を通りこのスプライン曲線に接する直線であ
る。円弧2及び3は直線4に23点でそれぞれ接する。
即ち、円弧2及び3は23点で滑らかに連続性を保つ円
弧群である。
第3図はスプラインで近似した自由曲線1と近似した円
弧2との誤差検出方法の事例を図示したものである。5
は円弧2上の点P2及びP3を通る直線、7は直線5に
平行でスプライン曲線1に接する直線、8は直線5に平
行で円弧2に接する直線である。このとき直線7と直線
8の距離を近似誤差と定義することができる。
第4図はスプラインで近似した自由曲線1と近似した円
弧及び直線群との誤差検出方法の事例を図示したもので
ある。2はスプライン曲線1上の点P・1でこのスプラ
イン曲線1に接する円弧、3はスプライン曲線1上の点
P2でこのスプライン曲線1に接する円弧、8は円弧2
と円弧3両方への接線、7は直線8に平行でスプライン
曲線1に接する直線である。このとき直線7と直線8の
距離を近似誤差6と定義することができる。
この値が一定の範囲より大きい場合はスプライン曲線1
上にさらに多くの点群を発生させ再度円弧及び直線群に
よる近似を行なう。逆にこの誤差6の値が一定の範囲よ
り小さい場合はスプライン曲線1上の点群を減少させる
ことにより、必要な誤差量の近似円弧及び直線群を得る
ことができる。
なお、第5図は自由曲線上に発生させた点群P1及びP
2の間に中間点として点Qを発生させ、PlとP2の間
を連続する2つの円弧2,3で近似した例である。第9
図の事例はスプライン曲線を円弧で近似する方法として
は最もすぐれている方法と考えられている。この数式表
現及び扱いについては例えば「円弧を用いた曲線セグメ
ントの創成」 (小杉信著、電子通信学会論文誌゛77
/11Vo1.J60−DllkLll)に記載されテ
いる。
実施例2 第6図は本発明の第2の実施例における処理の流れを図
示したものである。これによれば自由曲線として楕円、
放物線、双曲線等の2次曲線、またはFergason
曲線、またはHermite補間曲線、またはBezi
er曲線、またはBspline曲線、あるいはパラメ
トリックスプライン曲線等を必要に応じて選択し、発生
することができる為、本当に欲しい曲線形状での近似が
可能になる。
なお、これらの自由曲線の数式表現及び扱いについては
例えば「形状処理工学」 (山口富士夫著、日刊工業新
聞社発行)等に記載されている。
実施例3 第7図は本発明の第3の実施例における処理の流れを図
示したものである。これによれば自由曲線上に発生した
点群から円弧及び直線群で近似する方法を選択できる。
実施例4 第8図は本発明の第4の実施例における処理の流れを図
示したものである。これによれば自由曲線を円弧及び直
線群で近似する場合の誤差判定の許容基準値を入力する
ことができるので、誤差判定後に再度自由曲線上に点群
を発生させたり、再処理を行なう回数を減少でき、工作
機械の精度等に最適かつより短時間で加工軌跡を発生さ
せることができる。
実施例5 第9図は本発明の第5の実施例における処理の流れを図
示したものである。これによれば点群値及び数式パラメ
ータから発生させた自由曲線形状及び自由曲線上に発生
させた点群を用いて近似した円弧及び直線群を図形とし
て表示することができ、さらに自由曲線発生方法、円弧
及び直線群への近似方法、誤差量についても画面による
確認ができるので、誰でも確信を持って作成した加工軌
跡を用いて機械加工に供することができる。
発明の効果 本発明の第1の発明によれば、機械加工したい自由曲線
形状を正しく定義でき、かつ一定誤差範囲で精度良く近
似しかつNCの工具径補正機能が使用可能な滑らかで連
続性を保った円弧及び直線群を迅速に生成できるので、
効率良く高精度な加工軌跡の発生が可能になる。
更に、本発明の第2の発明によれば、自由曲線の発生方
法を選択できるので本当に欲しい曲線形状で近似した加
工軌跡を発生することが可能になる。
更に、本発明の第3の発明によれば、自由曲線から近似
する方法を選択できるので加工形状の大きさ、曲率、精
度等に最適な方法で近似した加工軌跡の発生が可能にな
る。
更に、本発明の第4の発明によれば、判定する誤差範囲
を自由に設定できるので加工の内容、工作機械の精度等
に最適かつより短時間で加工軌跡の発生が可能になる。
更に、本発明の第5の発明によれば、発生させた自由曲
線及び近似した円弧及び直線群を表示でき、作成した状
態事実を確認できるので、更に確信を持って使用するこ
とが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例における処理の流れ図、
第2図は本発明の第1の実施例における自由曲線の円弧
による説明図、第3図は自由曲線と近似した円弧との誤
差検出説明図、第4図は自由曲線と近似した円弧及び直
線群との誤差検出説明図、第5図は自由曲線上の2点間
に中間点を発生させ、2点間を2個の円弧で近似する説
明図、第6図は本発明の第2の実施例における処理の流
れ図、第7図は本発明の第3の実施例における処理の流
れ図、第8図は本発明の第4の実施例における処理の流
れ図、第9図は本発明の第5の実施例における処理の流
れ図、第10図は自由曲線上の点群を直線でつなぐ従来
例の説明図、第11図は自由曲線上の3点により円弧を
発生させる従来例の説明図である。 1・・・・・・自由曲線(スプライン曲線)、2.3・
・・・・・円弧、4・・・・・・自由曲線および円弧の
接線、5・・・・・・直線、6・・・・・・誤差量、7
・・・・・・自由曲線の接線、8・・・・・・円弧の接
線。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名自由自事気
h・よtJ l’l 51L、n享ト蒙臥s−1癲 6’−一貌先 7−髄寝自n−棲轢 第 図 第10 図 第1 図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)数値制御による機械加工に用いられるNC情報を
    作成する際、自由曲線を発生するとともにこの自由曲線
    上に点群を発生し、これらの点群を通り滑らかに連続す
    る円弧群や直線群を発生した後、この近似された円弧群
    や直線群と元の自由曲線との誤差を検出して評価判定し
    、判定結果から再度必要な点群を発生し追加や削除を行
    なうことを特徴とする加工軌跡発生方法。
  2. (2)選択された発生方法により自由曲線を発生する請
    求項1記載の加工軌跡発生方法。
  3. (3)選択された発生方法で円弧群や直線群を発生する
    請求項1記載の加工軌跡発生方法。
  4. (4)誤差判定の基準値を変更又は入力する請求項1記
    載の加工軌跡発生方法。
  5. (5)発生させた自由曲線及び加工軌跡を表示する請求
    項1記載の加工軌跡発生方法。
JP15798290A 1990-06-15 1990-06-15 加工軌跡発生方法 Pending JPH0452805A (ja)

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