JPH0488405A - 数値制御装置による工具軌跡生成方式 - Google Patents
数値制御装置による工具軌跡生成方式Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
特に2つの2次元曲線により定義される3次元曲面上で
、任意の平面上に定義した平面曲線を3次元曲面に投影
することにより指定した3次元曲面上の曲線をボールエ
ンドミル等の工具を用いて加工を行う際の数値制御装置
による工具軌跡生成方式に関する。
仕上げ加工と、同一の曲面に対して複数個のNC加工を
行い、加工時間、表面精度の問題等から工具径の異なる
工具を使用する。そのために工具の大きさに応じて曲面
を定義する事が必要になる。
加工すべき曲面を工具径の分の補正を見込んで定義し、
この曲面上の加工すべき径路を分割した各点における位
置データ及び接線ベクトルを用いて工具軌跡を生成して
いた。
、曲面をあらかじめ工具径補正量を見込んで指定しなけ
ればならないので、オフセットを見込んで曲面を定義す
ることは非常に困難であるという欠点があった。
元曲面上で、任意の平面上に定義した平面曲線を3次元
曲面に投影することにより指定した3次元曲面上の曲線
をNC装置で制御しながらボールエンドミル等の工具を
用いて加工を行う際に工具径補正を含めたNC装置によ
る工具軌跡生成方式を提供することにある。
の2次元曲線により定義される3次元曲面上で、任意の
平面上に定義した平面曲線を前記3次元曲面に投影する
ことにより指定した3次元曲面上の曲線を数値制御装置
で計算した結果をもとに工具を制御して加工を行う数値
制御装置による工具軌跡生成方式において、前記3次元
曲面上に投影するための前記平面曲線を所定のピッチ量
で分割し複数個の平面曲線分割点を求める手段と、前記
平面曲線分割点を前記3次元曲面に投影させて3次元曲
線分割点を求める手段と、前記3次元曲線分割点におい
て、3次元曲面に対する法線ベクトルを求める手段と、
前記3次元曲線分割点と前記法線ベクトルと所定の工具
の径とにより3次元曲面上のオフセット点を求める手段
と、前記法線ベクトルと平面曲線分割点での平面曲線の
接続ベクトルから3次元曲線分割点での3次元曲線の接
線ベクトルを求める手段と、前記3次元曲面上のオフセ
ット点および前記3次元曲線の接線ベクトルとから、順
次隣接する3次元曲面のオフセット点と点との間を補間
する手段とを有する。
)、(b)、(c)は工具軌跡生成方式の原理を示す模
式図である。
計算器200、出力装置から構成され、工具軌跡計算器
200は、データ分配器201、法線ベクトル計算器2
02、オフセット計算器203、接ベクトル計算器20
4、補間器205から構成される。
成方式について説明する。まず第2区(a)で2次元曲
線11.β2及びこの2つの2次元的*11. β2
を変化させることにより決まる3次元曲面S1及び投影
された平面S2上の図形の閉曲線β3上の点p″とp′
における接線ベクトルq が与えられているときに、s
1上の図形の点pと点pにおける接線ベクトルq及び第
2図(b)に示す法線ベクトルn−pを工具径分にあわ
せオフセットした点p、の求め方について説明する。点
pにおける3曲面を構成する2つの2次元四級ρ1′、
ρ2′は、第2図(a)の2つの2次元曲線ρ1,12
を変化させる事により求められ、(1′ρ2′の関係よ
りsl上の点pの位置は求まるものとする。また第2図
(b)に示す点pにおける2次元曲線β1′の接線ベク
トルをs、、122′の接線ベクトルをtとする。−例
として、平面s2がXY平面の場合について考える。
p+およびベクトルs、t、n、q、q’は、次の様に
表現できる。
十S 2 ・u zt=tx ・uyi +ty ’
uyitz ・u2n=n、−uに+ny・uy十n
、・u2−ウ q”qX ° ux + Qy ’ uy
’ Qz ’ uz→。
Py 、 pz 、およびP IXI P Iy+PM
zおよび” X + W + S 2および1X、
1y。
。
2は、X軸、y軸、z軸方向の単位ベクトルである。
。
nは(1〉式て表される。
・・・く1)このnのX軸・y軸・
2*!′方向の座標上の距離は次のように表される。
ny = s 2 tXSX jz 、nZ
2sx j3’y Sy ’f−y 、次に
法線ベクトルnを用いてpを工具径分だけオフセットし
た点P+ (x、y、z)は、工具径をrとすると(
2)式で表される。
点p1のX軸、yll、z軸方向の座標上の距離は次の
ように表される。
ny 。
n及び接線ベクトルqについては(3)式の関係が成り
立つ。
n、z Q z = 0・・・(3) したがってqzは(4)のように表される。
+n y Qy )(1)〜(4)式を用
いて、未知の定数であるpl(x、y、z)及びqが求
められる。このpl及びqを求める演算は、3次元曲面
上の曲線を指定のピッチで区分したそれぞれの点につい
て行われ、第2図(C)に示されている通りpt−+。
補間により結び工具軌跡を求める。
軌跡計算器200は3次元曲線の各点での位置及びこれ
に対応する平面曲線のベクトルの、分割を行いPI +
SI + t1+ Qlの出力を行うデータ分配器2
01と、曲面を構成する2曲線のベクトルS l +
t lから3次元曲面の法線方向ベクトルn1の計算を
行う法線ベクトル計算器202と、工具径rと3次元位
置p1及び法線ベクトルnl とから曲面上の点のオフ
セット位置p1−1の計算を行うオフセット計算器20
3と、法線ベクトルn1と投影された閉曲線ρ、の接線
ベクトルQ’+ とから接線ベクトル方向9Iを求める
接ベクトル計算器204と、オフセット位置P+−+及
び接線ベクトル方向qIから工具軌跡を補間器205に
よって計算される。
り定義される3次元曲面上で、任意の平面上に定義した
平面曲線を3次元曲面に投影することにより、指定した
3次元曲面上の曲線を数値制御装置で計算してボールエ
ンドミル等の工具を制御して加工を行うことができる。
跡生成を行うので、工具径を変更するたびに曲面の定義
をしなおす必要がなく、加工に関する入力が簡単になる
という効果がある。
、(b)、(c)は本実施例の工具軌跡生成法を説明す
る模式図である。 100・・・入力装置、200・・・工具軌跡計算器、
201・・・データ分配器、202・・・法線ヘクトル
計算器、203・・・オフセット計算器、204・・・
接ベクトル計算器、205・・・補間器、300・・出
力装置。
Claims (1)
- 2つの2次元曲線により定義される3次元曲面上で、
任意の平面上に定義した平面曲線を前記3次元曲面に投
影することにより指定した3次元曲面上の曲線を数値制
御装置で計算した結果をもとに工具を制御して加工を行
う数値制御装置による工具軌跡生成方式において、前記
3次元曲面上に投影するための前記平面曲線を所定のピ
ッチ量で分割し複数個の平面曲線分割点を求める手段と
、前記平面曲線分割点を前記3次元曲面に投影させて3
次元曲線分割点を求める手段と、前記3次元曲線分割点
において、3次元曲面に対する法線ベクトルを求める手
段と、前記3次元曲線分割点と前記法線ベクトルと所定
の工具の径とにより3次元曲面上のオフセット点を求め
る手段と、前記法線ベクトルと平面曲線分割点での平面
曲線の接続ベクトルから3次元曲線分割点での3次元曲
線の接線ベクトルを求める手段と、前記3次元曲面上の
オフセット点および前記3次元曲線の接線ベクトルとか
ら、順次隣接する3次元曲面のオフセット点と点との間
を補間する手段とを有することを特徴とする数値制御装
置による工具軌跡生成方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2197150A JP2995812B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 数値制御装置による工具軌跡生成方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2197150A JP2995812B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 数値制御装置による工具軌跡生成方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0488405A true JPH0488405A (ja) | 1992-03-23 |
JP2995812B2 JP2995812B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16369599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2197150A Expired - Lifetime JP2995812B2 (ja) | 1990-07-25 | 1990-07-25 | 数値制御装置による工具軌跡生成方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2995812B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114035507A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-11 | 武汉威士登自动化控制技术有限公司 | 球面轨迹拟合加工位置轨迹补偿算法 |
-
1990
- 1990-07-25 JP JP2197150A patent/JP2995812B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114035507A (zh) * | 2021-11-12 | 2022-02-11 | 武汉威士登自动化控制技术有限公司 | 球面轨迹拟合加工位置轨迹补偿算法 |
CN114035507B (zh) * | 2021-11-12 | 2023-08-11 | 武汉威士登自动化控制技术有限公司 | 球面轨迹拟合加工位置轨迹补偿算法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2995812B2 (ja) | 1999-12-27 |
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