JPH06282321A - 工作機械の数値制御プログラム変換作成方法及び装置並びに数値制御工作機械 - Google Patents
工作機械の数値制御プログラム変換作成方法及び装置並びに数値制御工作機械Info
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- JPH06282321A JPH06282321A JP560592A JP560592A JPH06282321A JP H06282321 A JPH06282321 A JP H06282321A JP 560592 A JP560592 A JP 560592A JP 560592 A JP560592 A JP 560592A JP H06282321 A JPH06282321 A JP H06282321A
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- Japan
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- control program
- numerical control
- correction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工時間を増大することなく加工精度を向上
させ、また、加工精度を下げることなく加工時間を短縮
する。 【構成】 プログラム先読み手段４３で原数値制御プロ
グラムを先読みして形状認識手段４４により加工形状の
認識を予め行い、この加工形状に基づいて、誤差を一定
以下に抑えるための最適送り速度を最適送り速度演算手
段４５で演算する。さらに、この最適送り速度で加工を
行った時の誤差量δを誤差量演算手段４６で演算し、こ
の誤差量δに基づいて補正ベクトル演算手段４７で補正
ベクトルを設定し、この補正ベクトルに基づいて、補正
手段４８により工具の移動軌跡を補正する。
させ、また、加工精度を下げることなく加工時間を短縮
する。 【構成】 プログラム先読み手段４３で原数値制御プロ
グラムを先読みして形状認識手段４４により加工形状の
認識を予め行い、この加工形状に基づいて、誤差を一定
以下に抑えるための最適送り速度を最適送り速度演算手
段４５で演算する。さらに、この最適送り速度で加工を
行った時の誤差量δを誤差量演算手段４６で演算し、こ
の誤差量δに基づいて補正ベクトル演算手段４７で補正
ベクトルを設定し、この補正ベクトルに基づいて、補正
手段４８により工具の移動軌跡を補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械にお
ける加工装置の移動制御用に作成された数値制御プログ
ラムを新たなプログラム変換作成する装置、並びに、こ
の変換作成されたプログラムに基づいて上記加工装置の
移動制御を行う数値制御工作機械に関するものである。
ける加工装置の移動制御用に作成された数値制御プログ
ラムを新たなプログラム変換作成する装置、並びに、こ
の変換作成されたプログラムに基づいて上記加工装置の
移動制御を行う数値制御工作機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、数値制御工作機械は、外部から
与えられた数値制御プログラムを読取り、この数値制御
プログラムの移動指令に基づいて加工装置の移動制御を
行うように構成されている。しかしながら、この移動指
令に忠実に加工装置の移動制御が行われても、実際に
は、加工装置は上記数値制御プログラムに指定された通
りの軌跡を描かず、両者の間には誤差が生じることにな
る。
与えられた数値制御プログラムを読取り、この数値制御
プログラムの移動指令に基づいて加工装置の移動制御を
行うように構成されている。しかしながら、この移動指
令に忠実に加工装置の移動制御が行われても、実際に
は、加工装置は上記数値制御プログラムに指定された通
りの軌跡を描かず、両者の間には誤差が生じることにな
る。
【０００３】これを図３を用いてより具体的に説明す
る。なお、以下の説明では、便宜上、明細書中ではベク
トルを例えば次式（数１）の右辺の形式で示し、図面上
では左辺の形式で表示することとする。
る。なお、以下の説明では、便宜上、明細書中ではベク
トルを例えば次式（数１）の右辺の形式で示し、図面上
では左辺の形式で表示することとする。
【０００４】
【数１】
【０００５】また、この図３では、実際の寸法の数十倍
の大きさに拡大して描いている。
の大きさに拡大して描いている。
【０００６】図３において、 vecｂn-1は数値制御プロ
グラムに含まれる（ｎ−１）番目の移動指令ブロック
（移動指令の１単位）の内容を示すベクトル、 vecｂn
はｎ番目の移動指令ブロックの内容を示すベクトルであ
り、曲線Ｃ１は、各移動指令ブロックに基づいて決まる
加工装置の移動経路、すなわち、目標となる理想経路を
描いたものである。この曲線Ｃ１に示すように、カーブ
を描く経路に沿って加工装置を移動させようとする場合
には、加工装置が上記経路を逸脱し、実際には図の曲線
Ｃ２に示すような軌跡を描いてしまう。この時の誤差
（いわゆる内回り誤差）の大きさ（誤差量）δは、加工
装置の送り速度ｖの二乗ｖ2に比例し、かつ上記曲線Ｃ
１の曲率半径Ｒに反比例することが知られており、この
ため、加工装置をワークに対して一定速度で移動させた
場合には、カーブが急であるほど上記内回り誤差の誤差
量δが大きくなる。このような内回り誤差は、ワークの
加工精度に重大な影響を及ぼすものであり、その削減は
重要な課題となっている。
グラムに含まれる（ｎ−１）番目の移動指令ブロック
（移動指令の１単位）の内容を示すベクトル、 vecｂn
はｎ番目の移動指令ブロックの内容を示すベクトルであ
り、曲線Ｃ１は、各移動指令ブロックに基づいて決まる
加工装置の移動経路、すなわち、目標となる理想経路を
描いたものである。この曲線Ｃ１に示すように、カーブ
を描く経路に沿って加工装置を移動させようとする場合
には、加工装置が上記経路を逸脱し、実際には図の曲線
Ｃ２に示すような軌跡を描いてしまう。この時の誤差
（いわゆる内回り誤差）の大きさ（誤差量）δは、加工
装置の送り速度ｖの二乗ｖ2に比例し、かつ上記曲線Ｃ
１の曲率半径Ｒに反比例することが知られており、この
ため、加工装置をワークに対して一定速度で移動させた
場合には、カーブが急であるほど上記内回り誤差の誤差
量δが大きくなる。このような内回り誤差は、ワークの
加工精度に重大な影響を及ぼすものであり、その削減は
重要な課題となっている。
【０００７】そこで、特開昭６３−１０６８０８号公報
では、上記数値制御プログラムを先読みしてワークの加
工形状を予め認識しておき、この加工形状に基づいて、
上記内回り誤差を終始一定値以下に抑えるような最適送
り速度を演算し、この送り速度に基づいて加工装置の移
動制御を行うようにした数値制御工作機械が提案されて
いる。この数値制御工作機械によれば、内回り誤差が大
きくなり易い領域、すなわち比較的曲率半径の小さな領
域では、加工装置の送り速度を抑えて内回り誤差の増大
を防ぐ一方、内回り誤差の生じにくい領域、すなわち、
比較的曲率半径の大きな領域や直線の領域では加工装置
の送り速度を上げて加工時間の短縮を図ることができ
る。
では、上記数値制御プログラムを先読みしてワークの加
工形状を予め認識しておき、この加工形状に基づいて、
上記内回り誤差を終始一定値以下に抑えるような最適送
り速度を演算し、この送り速度に基づいて加工装置の移
動制御を行うようにした数値制御工作機械が提案されて
いる。この数値制御工作機械によれば、内回り誤差が大
きくなり易い領域、すなわち比較的曲率半径の小さな領
域では、加工装置の送り速度を抑えて内回り誤差の増大
を防ぐ一方、内回り誤差の生じにくい領域、すなわち、
比較的曲率半径の大きな領域や直線の領域では加工装置
の送り速度を上げて加工時間の短縮を図ることができ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】近年、加工技術のレベ
ルの向上に伴い、様々な分野、例えば金型の内外面加工
等の分野において、加工精度のより一層の向上が要望さ
れている。
ルの向上に伴い、様々な分野、例えば金型の内外面加工
等の分野において、加工精度のより一層の向上が要望さ
れている。
【０００９】しかしながら、上記公報に示すように、送
り速度ｖの制御のみで内回り誤差の抑制を図る装置で
は、以前よりは加工精度や加工速度が大幅に向上するも
のの、送り速度ｖの低減に制限があるため、自ずと内回
り誤差の削減（換言すれば加工精度の向上）には限界が
生じる。例えば、比較的急なカーブがある領域において
上記内回り誤差をほぼ０にしようとするには、送り速度
ｖも極めて０に近い値に設定しなければならず、これに
よって加工時間が増大するため、実際には速度の下限値
を設けている。
り速度ｖの制御のみで内回り誤差の抑制を図る装置で
は、以前よりは加工精度や加工速度が大幅に向上するも
のの、送り速度ｖの低減に制限があるため、自ずと内回
り誤差の削減（換言すれば加工精度の向上）には限界が
生じる。例えば、比較的急なカーブがある領域において
上記内回り誤差をほぼ０にしようとするには、送り速度
ｖも極めて０に近い値に設定しなければならず、これに
よって加工時間が増大するため、実際には速度の下限値
を設けている。
【００１０】本発明は、このような事情に鑑み、加工時
間を増大することなく加工精度を大幅に向上させること
ができ、また、加工精度を下げることなく加工時間を短
縮することができる装置を提供することを目的とする。
間を増大することなく加工精度を大幅に向上させること
ができ、また、加工精度を下げることなく加工時間を短
縮することができる装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、数値制御工作
機械における加工装置の運転制御用に作成された数値制
御プログラムを新たなプログラムに変換作成する装置で
あって、外部から入力される原数値制御プログラムを所
定数ブロック先読みするプログラム先読み手段と、この
読み取った原数値制御プログラムの移動指令に基づいて
ワークの加工形状を認識する形状認識手段と、この形状
認識手段により認識された加工形状と予め設定された許
容誤差量とに基づいて誤差量が上記許容誤差量以下にな
るようなワークに対する加工装置の送り速度を演算する
送り速度演算手段と、この送り速度演算手段で演算され
た送り速度と上記加工形状とに基づいて上記加工装置の
目標移動軌跡に対する誤差量を演算する誤差量演算手段
と、この演算された誤差量に基づいて補正ベクトルを演
算する補正ベクトル演算手段と、この演算された補正ベ
クトルに基づいて上記原数値制御プログラムの移動指令
の内容を補正し、外部に出力する補正手段とを備えたも
のである（請求項１）。
機械における加工装置の運転制御用に作成された数値制
御プログラムを新たなプログラムに変換作成する装置で
あって、外部から入力される原数値制御プログラムを所
定数ブロック先読みするプログラム先読み手段と、この
読み取った原数値制御プログラムの移動指令に基づいて
ワークの加工形状を認識する形状認識手段と、この形状
認識手段により認識された加工形状と予め設定された許
容誤差量とに基づいて誤差量が上記許容誤差量以下にな
るようなワークに対する加工装置の送り速度を演算する
送り速度演算手段と、この送り速度演算手段で演算され
た送り速度と上記加工形状とに基づいて上記加工装置の
目標移動軌跡に対する誤差量を演算する誤差量演算手段
と、この演算された誤差量に基づいて補正ベクトルを演
算する補正ベクトル演算手段と、この演算された補正ベ
クトルに基づいて上記原数値制御プログラムの移動指令
の内容を補正し、外部に出力する補正手段とを備えたも
のである（請求項１）。
【００１２】また本発明は、数値制御工作機械における
加工装置の運転制御用に作成された数値制御プログラム
を新たなプログラムに変換作成する装置であって、外部
から入力される原数値制御プログラムを所定数ブロック
先読みするプログラム先読み手段と、この読み取った原
数値制御プログラムの移動指令に基づいてワークの加工
形状を認識する形状認識手段と、上記原数値制御プログ
ラムに指定された送り速度と上記加工形状とに基づいて
上記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差量を演算する
誤差量演算手段と、この演算された誤差量に基づいて補
正ベクトルを演算する補正ベクトル演算手段と、この演
算された補正ベクトルに基づいて上記原数値制御プログ
ラムの移動指令の内容を補正し、外部に出力する補正手
段とを備えたものである（請求項２）。
加工装置の運転制御用に作成された数値制御プログラム
を新たなプログラムに変換作成する装置であって、外部
から入力される原数値制御プログラムを所定数ブロック
先読みするプログラム先読み手段と、この読み取った原
数値制御プログラムの移動指令に基づいてワークの加工
形状を認識する形状認識手段と、上記原数値制御プログ
ラムに指定された送り速度と上記加工形状とに基づいて
上記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差量を演算する
誤差量演算手段と、この演算された誤差量に基づいて補
正ベクトルを演算する補正ベクトル演算手段と、この演
算された補正ベクトルに基づいて上記原数値制御プログ
ラムの移動指令の内容を補正し、外部に出力する補正手
段とを備えたものである（請求項２）。
【００１３】また本発明は、ワークに対して加工装置を
所定の方向に相対移動させる駆動手段と、上記数値制御
プログラム変換作成装置と、この数値制御プログラム変
換作成装置により補正された移動指令に基づいて上記駆
動手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えたもので
ある（請求項３）。
所定の方向に相対移動させる駆動手段と、上記数値制御
プログラム変換作成装置と、この数値制御プログラム変
換作成装置により補正された移動指令に基づいて上記駆
動手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えたもので
ある（請求項３）。
【００１４】
【作用】請求項１記載の装置によれば、外部から入力さ
れる原数値制御プログラムがプログラム先読み手段で読
み取られた後、このプログラムによる上記加工装置の移
動指令に基づいて、形状認識手段によりワークの加工形
状（例えば曲率半径）が前もって認識され、この形状認
識手段により認識された加工形状に基づき、送り速度演
算手段により、加工誤差が予め設定された許容誤差内に
収まるような送り速度が全領域について求められる。
れる原数値制御プログラムがプログラム先読み手段で読
み取られた後、このプログラムによる上記加工装置の移
動指令に基づいて、形状認識手段によりワークの加工形
状（例えば曲率半径）が前もって認識され、この形状認
識手段により認識された加工形状に基づき、送り速度演
算手段により、加工誤差が予め設定された許容誤差内に
収まるような送り速度が全領域について求められる。
【００１５】この送り速度演算手段で演算された送り速
度と、各領域における加工形状とが決まれば、各領域で
実際に生じる加工誤差も推定可能となる。そこで、上記
送り速度と加工形状とに基づき、誤差量演算手段によ
り、各領域における上記加工装置の目標移動軌跡に対す
る実際の誤差量が演算され、この誤差量に基づいて、補
正手段により上記原数値制御プログラムに含まれる各移
動指令ブロックの内容が補正される。これにより、高精
度で、原数値制御プログラムに指定された加工形状にワ
ークを加工するための新しい指令内容が作成され、外部
に出力される。
度と、各領域における加工形状とが決まれば、各領域で
実際に生じる加工誤差も推定可能となる。そこで、上記
送り速度と加工形状とに基づき、誤差量演算手段によ
り、各領域における上記加工装置の目標移動軌跡に対す
る実際の誤差量が演算され、この誤差量に基づいて、補
正手段により上記原数値制御プログラムに含まれる各移
動指令ブロックの内容が補正される。これにより、高精
度で、原数値制御プログラムに指定された加工形状にワ
ークを加工するための新しい指令内容が作成され、外部
に出力される。
【００１６】ここで、上記誤差量は、上記送り速度演算
手段で演算された送り速度に基づいて演算されるもので
あり、一定値以下の極小値に抑えられているため、補正
精度も大幅に向上することになる。
手段で演算された送り速度に基づいて演算されるもので
あり、一定値以下の極小値に抑えられているため、補正
精度も大幅に向上することになる。
【００１７】請求項２記載の数値制御工作機械によれ
ば、原数値制御プログラムで指定された送り速度から直
接誤差量が演算されることとなる。
ば、原数値制御プログラムで指定された送り速度から直
接誤差量が演算されることとなる。
【００１８】さらに、請求項３記載の数値制御工作機械
によれば、上記装置により補正された移動指令に基づい
て、駆動手段による実際の加工装置の駆動が制御され
る。
によれば、上記装置により補正された移動指令に基づい
て、駆動手段による実際の加工装置の駆動が制御され
る。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。
る。
【００２０】この実施例における数値制御工作機械本体
１０は、図２に示すように、機械を制御するＣＮＣ装置
１と、べッド１１に対してＸ軸方向（図の奥行き方向）
に移動可能なＸ軸テーブル１２を備えている。このＸ軸
テーブル１２は、Ｘ軸サーボモータ１４及び図略のボー
ルねじ機構により上記Ｘ軸方向に駆動され、このＸ軸テ
ーブル１２の上にワークＷが載置されるようになってい
る。
１０は、図２に示すように、機械を制御するＣＮＣ装置
１と、べッド１１に対してＸ軸方向（図の奥行き方向）
に移動可能なＸ軸テーブル１２を備えている。このＸ軸
テーブル１２は、Ｘ軸サーボモータ１４及び図略のボー
ルねじ機構により上記Ｘ軸方向に駆動され、このＸ軸テ
ーブル１２の上にワークＷが載置されるようになってい
る。
【００２１】このＸ軸テーブル１２の両側方にはコラム
１６が立設され、両コラム１６の上端にビーム１８が支
持されている。このビーム１８には、Ｙ軸ヘッド２２が
Ｙ軸方向（図の左右方向）に移動可能に設置され、この
Ｙ軸ヘッド２２はＹ軸サーボモータ２０及び図略のボー
ルねじ機構によって上記Ｙ軸方向に駆動されるようにな
っている。
１６が立設され、両コラム１６の上端にビーム１８が支
持されている。このビーム１８には、Ｙ軸ヘッド２２が
Ｙ軸方向（図の左右方向）に移動可能に設置され、この
Ｙ軸ヘッド２２はＹ軸サーボモータ２０及び図略のボー
ルねじ機構によって上記Ｙ軸方向に駆動されるようにな
っている。
【００２２】このＹ軸ヘッド２２には、Ｚ軸方向（図の
上下方向）に移動可能にＺ軸ラム２３が設けられてお
り、このＺ軸ラム２３はＺ軸サーボモータ２４及び図略
のボールねじ機構によって上記Ｚ軸方向に駆動されるよ
うになっている。そして、このＺ軸ラム２３に主軸頭
（加工装置）２６が装着され、この主軸頭２６の下端に
工具２８が装着されており、主軸頭２６には工具２８を
自軸回りに回転駆動するためのモータ２９が連結されて
いる。
上下方向）に移動可能にＺ軸ラム２３が設けられてお
り、このＺ軸ラム２３はＺ軸サーボモータ２４及び図略
のボールねじ機構によって上記Ｚ軸方向に駆動されるよ
うになっている。そして、このＺ軸ラム２３に主軸頭
（加工装置）２６が装着され、この主軸頭２６の下端に
工具２８が装着されており、主軸頭２６には工具２８を
自軸回りに回転駆動するためのモータ２９が連結されて
いる。
【００２３】従って、上記各サーボモータ１４，２０，
２４の作動により、工具２８がワークＷに対してＸ，
Ｙ，Ｚ軸の各方向に相対移動することとなる。
２４の作動により、工具２８がワークＷに対してＸ，
Ｙ，Ｚ軸の各方向に相対移動することとなる。
【００２４】一方、この数値制御工作機械は、図１に示
すようなプログラム変換作成装置４０を備えている。こ
のプログラム変換作成装置４０は、誤差量一定制御部４
１と、高精度補正演算部４２とからなっている。誤差量
一定制御部４１は、プログラム先読み手段４３と、形状
認識手段４４と、最適送り速度演算手段４５とを備え、
高精度補正演算部４２は、誤差量演算手段４６と、補正
ベクトル演算手段４７と、補正手段４８とを備えてい
る。
すようなプログラム変換作成装置４０を備えている。こ
のプログラム変換作成装置４０は、誤差量一定制御部４
１と、高精度補正演算部４２とからなっている。誤差量
一定制御部４１は、プログラム先読み手段４３と、形状
認識手段４４と、最適送り速度演算手段４５とを備え、
高精度補正演算部４２は、誤差量演算手段４６と、補正
ベクトル演算手段４７と、補正手段４８とを備えてい
る。
【００２５】上記プログラム先読み手段４３は、外部入
力機器３０を介して入力される原数値制御プログラム
（原ＮＣプログラム）に含まれる数十から数百の移動指
令ブロックを先読みし、その内容を記憶するものであ
る。各移動指令ブロックは、ワークＷに対して工具２８
を相対移動させるための指令の１単位を構成するもので
あり、その内容はＸ−Ｙ−Ｚ軸座標系で設定されてい
る。
力機器３０を介して入力される原数値制御プログラム
（原ＮＣプログラム）に含まれる数十から数百の移動指
令ブロックを先読みし、その内容を記憶するものであ
る。各移動指令ブロックは、ワークＷに対して工具２８
を相対移動させるための指令の１単位を構成するもので
あり、その内容はＸ−Ｙ−Ｚ軸座標系で設定されてい
る。
【００２６】形状認識手段４４は、上記プログラム先読
み手段４３で読み取られ、記憶された各移動指令ブロッ
クに基づき、原数値制御プログラムで指定されたワーク
の加工形状（すなわち工具２８先端の移動軌跡の形状）
を認識するものである。
み手段４３で読み取られ、記憶された各移動指令ブロッ
クに基づき、原数値制御プログラムで指定されたワーク
の加工形状（すなわち工具２８先端の移動軌跡の形状）
を認識するものである。
【００２７】その内容を、図３を用いて具体的に説明す
る。同図において、ベクトル vecｂn-1は（ｎ−１）番
目の移動指令ブロックの指令内容を示し、ベクトル vec
ｂnはｎ番目の移動指令ブロックの指令内容を示すもの
である。ここで、形状認識手段４４は、上記ベクトル v
ecｂn-1の始点Ａと、このベクトル vecｂn-1の終点であ
りベクトル vecｂnの始点である点Ｂと、ベクトル vec
ｂnの終点Ｃとに基づいて曲線Ｃ１を決定し、その曲率
半径Ｒを演算する。
る。同図において、ベクトル vecｂn-1は（ｎ−１）番
目の移動指令ブロックの指令内容を示し、ベクトル vec
ｂnはｎ番目の移動指令ブロックの指令内容を示すもの
である。ここで、形状認識手段４４は、上記ベクトル v
ecｂn-1の始点Ａと、このベクトル vecｂn-1の終点であ
りベクトル vecｂnの始点である点Ｂと、ベクトル vec
ｂnの終点Ｃとに基づいて曲線Ｃ１を決定し、その曲率
半径Ｒを演算する。
【００２８】最適送り速度演算手段４５は、上記形状認
識手段４４で演算された曲率半径Ｒと、予め設定された
許容誤差量（許容誤差の絶対値）εoに基づき、上記曲
率半径Ｒによらず、上記許容誤差量εo以下の範囲内で
加工することができる送り速度ｖを各領域について演算
するものである。具体的に、理論誤差量εは、上記曲率
半径Ｒに反比例し、かつ送り速度ｖの二乗ｖ2に比例す
ることが知られているので、これら三者の関係から、上
記誤差量εを一定値以下にするための最適送り速度ｖを
曲率半径Ｒに応じて演算することが可能である。この実
施例では、次式 ε＝（１／２)・Ｋ・(Ｔ2／１２＋ｔ2)・ｖ2／Ｒ … で示されるεが常に上記許容誤差量εo以下になるよう
な送り速度（最適送り速度）ｖが各曲率半径Ｒに基づい
て演算される。なお、上記式において、Ｋは工作機械
によって定められる定数、Ｔは時定数であり、ｔはゲイ
ンの逆数（定数）である。
識手段４４で演算された曲率半径Ｒと、予め設定された
許容誤差量（許容誤差の絶対値）εoに基づき、上記曲
率半径Ｒによらず、上記許容誤差量εo以下の範囲内で
加工することができる送り速度ｖを各領域について演算
するものである。具体的に、理論誤差量εは、上記曲率
半径Ｒに反比例し、かつ送り速度ｖの二乗ｖ2に比例す
ることが知られているので、これら三者の関係から、上
記誤差量εを一定値以下にするための最適送り速度ｖを
曲率半径Ｒに応じて演算することが可能である。この実
施例では、次式 ε＝（１／２)・Ｋ・(Ｔ2／１２＋ｔ2)・ｖ2／Ｒ … で示されるεが常に上記許容誤差量εo以下になるよう
な送り速度（最適送り速度）ｖが各曲率半径Ｒに基づい
て演算される。なお、上記式において、Ｋは工作機械
によって定められる定数、Ｔは時定数であり、ｔはゲイ
ンの逆数（定数）である。
【００２９】ただし、この最適送り速度演算手段４５で
演算される最適送り速度ｖには上限値ｖmax及び下限値
ｖminが設定されており、上記式で求められる速度ｖ
が上限値ｖmaxを上回る場合や下限値ｖminを下回る場合
には、それぞれ上限値ｖmax及び下限値ｖminが最適送り
速度ｖとして設定されるようになっている。例えば、図
３に示すベクトル vecｂn-1及びベクトル vecｂnが互い
に等しい方向を有する場合、すなわち、数値制御プログ
ラムで指定される加工軌跡が直線の場合には、曲率半径
Ｒが無限大となり、式に基づいて送り速度ｖを設定す
ると極めて大きな値となってしまうので、この場合には
最適送り速度として上記上限値ｖmaxが設定される。
演算される最適送り速度ｖには上限値ｖmax及び下限値
ｖminが設定されており、上記式で求められる速度ｖ
が上限値ｖmaxを上回る場合や下限値ｖminを下回る場合
には、それぞれ上限値ｖmax及び下限値ｖminが最適送り
速度ｖとして設定されるようになっている。例えば、図
３に示すベクトル vecｂn-1及びベクトル vecｂnが互い
に等しい方向を有する場合、すなわち、数値制御プログ
ラムで指定される加工軌跡が直線の場合には、曲率半径
Ｒが無限大となり、式に基づいて送り速度ｖを設定す
ると極めて大きな値となってしまうので、この場合には
最適送り速度として上記上限値ｖmaxが設定される。
【００３０】誤差量演算手段４６は、上記最適送り速度
ｖと曲率半径Ｒとに基づいて、上記式と同じ式によ
り、今度は実際の誤差量δを算出するものである。理論
上は、この誤差量量出手段４６で演算される誤差量δは
上記許容誤差量εoと等しくなるはずであるが、上述の
ように、最適送り速度の演算では上限値ｖmax及び下限
値ｖminが設定されているので、この設定範囲を超えた
値が式により演算されたために最適送り速度ｖが上記
上限値ｖmaxあるいは下限値ｖminに設定されている場合
は、この最適送り速度ｖを上記式に代入して得られる
誤差量δは、当然上記許容誤差量εoと異なることにな
る。
ｖと曲率半径Ｒとに基づいて、上記式と同じ式によ
り、今度は実際の誤差量δを算出するものである。理論
上は、この誤差量量出手段４６で演算される誤差量δは
上記許容誤差量εoと等しくなるはずであるが、上述の
ように、最適送り速度の演算では上限値ｖmax及び下限
値ｖminが設定されているので、この設定範囲を超えた
値が式により演算されたために最適送り速度ｖが上記
上限値ｖmaxあるいは下限値ｖminに設定されている場合
は、この最適送り速度ｖを上記式に代入して得られる
誤差量δは、当然上記許容誤差量εoと異なることにな
る。
【００３１】補正ベクトル演算手段４７は、上記誤差量
演算手段４６で演算された誤差量δに基づき、３次元ベ
クトルである補正ベクトル vecδを各移動指令ブロック
の間で演算するものである。
演算手段４６で演算された誤差量δに基づき、３次元ベ
クトルである補正ベクトル vecδを各移動指令ブロック
の間で演算するものである。
【００３２】この補正ベクトル vecδは、次のようにし
て求められる。例えば、図３に示すベクトル vec
ｂn-1， vecｂnで示される２つの移動指令ブロック間の
補正ベクトル vecδ(n-1)については、上記誤差量演算
手段４６で演算された誤差量δがそのままベクトルの大
きさとされる。そして、ベクトル vecｂn-1に直交し、
かつ両ベクトル vecｂn-1， vecｂnと同一平面上にある
ような直線の方向が補正ベクトル vecδ(n-1)の方向と
され、この方向に沿って、外向きに補正ベクトル vecδ
(n-1)が設定される。
て求められる。例えば、図３に示すベクトル vec
ｂn-1， vecｂnで示される２つの移動指令ブロック間の
補正ベクトル vecδ(n-1)については、上記誤差量演算
手段４６で演算された誤差量δがそのままベクトルの大
きさとされる。そして、ベクトル vecｂn-1に直交し、
かつ両ベクトル vecｂn-1， vecｂnと同一平面上にある
ような直線の方向が補正ベクトル vecδ(n-1)の方向と
され、この方向に沿って、外向きに補正ベクトル vecδ
(n-1)が設定される。
【００３３】すなわち、補正ベクトル vecδは、原数値
制御プログラムで指定された通りの制御を実行した場合
に生じるであろう誤差を示すベクトル vecεと逆向きの
ベクトルに設定されることとなる（図３参照）。
制御プログラムで指定された通りの制御を実行した場合
に生じるであろう誤差を示すベクトル vecεと逆向きの
ベクトルに設定されることとなる（図３参照）。
【００３４】なお、上記補正ベクトル vecδ(n-1)の方
向は、ベクトル vecｂn-1と直交する方向の他、両ベク
トル vecδ(n-1)，vecδ(n)のなす角度の二等分線の方
向に設定するようにしてもよい。また、１ブロックあた
りの補正量は、予め設定した範囲（例えば１μｍ〜５０
μｍ）の間で設定し、これ以上の値は一度に補正しない
ようにしてもよい。
向は、ベクトル vecｂn-1と直交する方向の他、両ベク
トル vecδ(n-1)，vecδ(n)のなす角度の二等分線の方
向に設定するようにしてもよい。また、１ブロックあた
りの補正量は、予め設定した範囲（例えば１μｍ〜５０
μｍ）の間で設定し、これ以上の値は一度に補正しない
ようにしてもよい。
【００３５】さらに、この補正ベクトルの設定は、各ブ
ロック毎に独立して行うようにしてもよいし、前回設定
した補正ベクトル vecδ(n-1)に、この補正ベクトル ve
cδ(n-1)と今回設定されるべき補正ベクトル vecδ(n)
との差分ベクトル vecδ′を順次加算していく形式を採
ってもよい。この差分ベクトル vecδ′は、図４及び次
式によって表される。 vecδ′＝ vecδ(n-1）− vecδ(n) 補正手段４８は、プログラム先読み手段４３で読み取ら
れた各移動指令ブロックに対し、上記補正ベクトル演算
手段４７で演算された補正ベクトルに基づいて補正を施
すことにより、新しい移動指令プログラムを作成し、出
力するものである。
ロック毎に独立して行うようにしてもよいし、前回設定
した補正ベクトル vecδ(n-1)に、この補正ベクトル ve
cδ(n-1)と今回設定されるべき補正ベクトル vecδ(n)
との差分ベクトル vecδ′を順次加算していく形式を採
ってもよい。この差分ベクトル vecδ′は、図４及び次
式によって表される。 vecδ′＝ vecδ(n-1）− vecδ(n) 補正手段４８は、プログラム先読み手段４３で読み取ら
れた各移動指令ブロックに対し、上記補正ベクトル演算
手段４７で演算された補正ベクトルに基づいて補正を施
すことにより、新しい移動指令プログラムを作成し、出
力するものである。
【００３６】一方、数値制御工作機械本体１０側には、
図１に示すような補間演算手段５０、Ｘ軸サーボアンプ
５２、Ｙ軸サーボアンプ５４、及びＺ軸サーボアンプ５
６が設けられ、これらによって本発明の駆動制御手段が
構成されている。上記補間演算手段５０は、上記補正手
段４８から出力された補正済の移動指令信号（３次元ベ
クトルで設定されている。）をＸ，Ｙ，Ｚの各軸成分に
分解し、各成分量に応じて各軸サーボアンプ５２，５
４，５６を通じて各軸サーボモータ１４，２０，２４に
制御信号を出力することにより、その駆動制御、すなわ
ちワークＷに対する工具２８の相対移動制御を実行する
ものである。
図１に示すような補間演算手段５０、Ｘ軸サーボアンプ
５２、Ｙ軸サーボアンプ５４、及びＺ軸サーボアンプ５
６が設けられ、これらによって本発明の駆動制御手段が
構成されている。上記補間演算手段５０は、上記補正手
段４８から出力された補正済の移動指令信号（３次元ベ
クトルで設定されている。）をＸ，Ｙ，Ｚの各軸成分に
分解し、各成分量に応じて各軸サーボアンプ５２，５
４，５６を通じて各軸サーボモータ１４，２０，２４に
制御信号を出力することにより、その駆動制御、すなわ
ちワークＷに対する工具２８の相対移動制御を実行する
ものである。
【００３７】次に、この装置の作用を説明する。外部入
力機器３０を介してプログラム変換作成装置４０内に入
力された原数値制御プログラムは、プログラム先読み手
段４３で先読み、記憶され、その内容に基づき、形状認
識手段４４でワークＷの加工形状の認識が順に行われ
る。そして、この加工形状に基づき、最適送り速度演算
手段４５において、理論誤差量εを終始一定値以下にす
るための最適送り速度ｖが演算される。
力機器３０を介してプログラム変換作成装置４０内に入
力された原数値制御プログラムは、プログラム先読み手
段４３で先読み、記憶され、その内容に基づき、形状認
識手段４４でワークＷの加工形状の認識が順に行われ
る。そして、この加工形状に基づき、最適送り速度演算
手段４５において、理論誤差量εを終始一定値以下にす
るための最適送り速度ｖが演算される。
【００３８】さらに、誤差量演算手段４６において、上
記最適送り速度ｖで加工した場合に実際に生じるであろ
う誤差量δが各移動指令ブロックについて演算されると
ともに、この誤差量δに基づいて、補正ベクトル演算手
段４７により補正ベクトル vecδが演算され、この補正
ベクトル vecδに基づいて、補正手段４８で移動指令内
容の補正が行われる。
記最適送り速度ｖで加工した場合に実際に生じるであろ
う誤差量δが各移動指令ブロックについて演算されると
ともに、この誤差量δに基づいて、補正ベクトル演算手
段４７により補正ベクトル vecδが演算され、この補正
ベクトル vecδに基づいて、補正手段４８で移動指令内
容の補正が行われる。
【００３９】その補正内容の一例を図５に示す。図にお
いて、vecｂ1，vecｂ2，…は、原数値制御プログラム中
に含まれる各移動指令ブロックの内容を示すベクトル、
点Ｐo，Ｐ1，Ｐ2…は、上記各ベクトル vecｂ1，vec
ｂ2，…の始点及び終点、vecδ(0)，vecδ(1)，vecδ
(2)，…は各点Ｐo，Ｐ1，Ｐ2…について設定された補正
ベクトルであり、これらの補正ベクトルvecδ(0)，vec
δ(1)，vecδ(2)，…により、原数値制御プログラムで
指定された工具２８の移動軌跡（曲線Ｃ１）は、新しい
軌跡（曲線Ｃ３）に補正される。
いて、vecｂ1，vecｂ2，…は、原数値制御プログラム中
に含まれる各移動指令ブロックの内容を示すベクトル、
点Ｐo，Ｐ1，Ｐ2…は、上記各ベクトル vecｂ1，vec
ｂ2，…の始点及び終点、vecδ(0)，vecδ(1)，vecδ
(2)，…は各点Ｐo，Ｐ1，Ｐ2…について設定された補正
ベクトルであり、これらの補正ベクトルvecδ(0)，vec
δ(1)，vecδ(2)，…により、原数値制御プログラムで
指定された工具２８の移動軌跡（曲線Ｃ１）は、新しい
軌跡（曲線Ｃ３）に補正される。
【００４０】このようにして補正が行われた移動指令信
号が補間演算手段５０に入力されることにより、この補
間演算手段５０は、上記移動指令を各軸に分解し、その
各分解量に基づいて、各軸サーボモータ１４，２０，２
４の駆動制御を行う。すなわち、ワークＷに対して工具
２８が図５の曲線Ｃ３に示すような軌跡を描くように各
軸サーボモータ１４，２０，２４の駆動制御が行われ
る。しかしながら、この時工具２８の移動軌跡には内回
り誤差が生じるので、現実には、工具２８は原数値制御
プログラムで指定された移動軌跡Ｃ１に極めて近い軌跡
を描きながら移動することとなり、これによってワーク
Ｗの高精度加工が実現される。
号が補間演算手段５０に入力されることにより、この補
間演算手段５０は、上記移動指令を各軸に分解し、その
各分解量に基づいて、各軸サーボモータ１４，２０，２
４の駆動制御を行う。すなわち、ワークＷに対して工具
２８が図５の曲線Ｃ３に示すような軌跡を描くように各
軸サーボモータ１４，２０，２４の駆動制御が行われ
る。しかしながら、この時工具２８の移動軌跡には内回
り誤差が生じるので、現実には、工具２８は原数値制御
プログラムで指定された移動軌跡Ｃ１に極めて近い軌跡
を描きながら移動することとなり、これによってワーク
Ｗの高精度加工が実現される。
【００４１】以上のように、この装置では、プログラム
を先読みして認識した加工形状に基づき、誤差を一定以
下に抑えるための最適送り速度ｖを演算するのに加え、
この最適送り速度ｖで加工を行った場合に生ずると予想
される誤差量δを演算し、さらに補正ベクトル vecδを
求め、この補正ベクトル vecδに基づいて工具２８の目
標移動軌跡そのものを補正するようにしたものであるの
で、従来のように送り速度の制御のみで加工誤差の削減
を行う装置に比べ、送り速度を極端に下げることなく加
工誤差を飛躍的に減少させることができる。また、従来
よりも大きな送り速度で加工しながら、従来と同等の加
工精度を維持することができるので、加工精度を下げる
ことなく加工時間の短縮を図ることもできる。
を先読みして認識した加工形状に基づき、誤差を一定以
下に抑えるための最適送り速度ｖを演算するのに加え、
この最適送り速度ｖで加工を行った場合に生ずると予想
される誤差量δを演算し、さらに補正ベクトル vecδを
求め、この補正ベクトル vecδに基づいて工具２８の目
標移動軌跡そのものを補正するようにしたものであるの
で、従来のように送り速度の制御のみで加工誤差の削減
を行う装置に比べ、送り速度を極端に下げることなく加
工誤差を飛躍的に減少させることができる。また、従来
よりも大きな送り速度で加工しながら、従来と同等の加
工精度を維持することができるので、加工精度を下げる
ことなく加工時間の短縮を図ることもできる。
【００４２】なお、本発明は、このような実施例に限る
ものではなく、例として次のような態様を採ることも可
能である。
ものではなく、例として次のような態様を採ることも可
能である。
【００４３】(1) 上記実施例では、補間演算手段５０を
備えた数値制御工作機械本体１０にプログラム変換作成
装置４０を装着し、このプログラム変換作成装置４０で
プログラムを先読みしてその移動指令の補正を行い、補
正済みの移動指令信号を出力する動作と、この信号に基
づいて各軸サーボモータ１４，２０，２４の駆動制御を
行う動作とをリアルタイムに行う例を示したが、本発明
では、上記プログラム変換作成装置４０を単独で用いる
ことも可能である。
備えた数値制御工作機械本体１０にプログラム変換作成
装置４０を装着し、このプログラム変換作成装置４０で
プログラムを先読みしてその移動指令の補正を行い、補
正済みの移動指令信号を出力する動作と、この信号に基
づいて各軸サーボモータ１４，２０，２４の駆動制御を
行う動作とをリアルタイムに行う例を示したが、本発明
では、上記プログラム変換作成装置４０を単独で用いる
ことも可能である。
【００４４】すなわち、プログラム変換作成装置４０で
変換作成された新しい数値制御プログラムを何らかの記
録手段に記録しておき、この記録した数値制御プログラ
ムを従来の数値制御工作機械に入力するようにしても、
上記と同様の効果を得ることが可能である。
変換作成された新しい数値制御プログラムを何らかの記
録手段に記録しておき、この記録した数値制御プログラ
ムを従来の数値制御工作機械に入力するようにしても、
上記と同様の効果を得ることが可能である。
【００４５】また、プログラム変換作成装置４０を、複
数種の数値制御工作機械本体に対して接続可能な汎用機
に構成することも可能である。
数種の数値制御工作機械本体に対して接続可能な汎用機
に構成することも可能である。
【００４６】(2) 上記実施例では、ワークＷに対して工
具２８を３方向に相対移動させるようにしたものを示し
たが、工具２８を平面上で２方向にのみ相対移動させる
工作機械についても、、また４方向以上の移動方向をも
つ工作機械においても、本発明を同様に適用することが
できる。この場合には、上記補正ベクトルとして２次元
ベクトルが設定されることとなる。
具２８を３方向に相対移動させるようにしたものを示し
たが、工具２８を平面上で２方向にのみ相対移動させる
工作機械についても、、また４方向以上の移動方向をも
つ工作機械においても、本発明を同様に適用することが
できる。この場合には、上記補正ベクトルとして２次元
ベクトルが設定されることとなる。
【００４７】(3) 上記実施例では、最適送り速度演算手
段により、内周り誤差を一定量に抑えるための最適送り
速度を演算し、この最適送り速度に基づいて誤差量及び
補正ベクトルを演算するものを示したが、プログラム先
読み手段で読み取られる数値制御プログラムに送り速度
が指定されている場合には、この送り速度から直接誤差
量及び補正ベクトルの演算を行うようにしてもよい。
段により、内周り誤差を一定量に抑えるための最適送り
速度を演算し、この最適送り速度に基づいて誤差量及び
補正ベクトルを演算するものを示したが、プログラム先
読み手段で読み取られる数値制御プログラムに送り速度
が指定されている場合には、この送り速度から直接誤差
量及び補正ベクトルの演算を行うようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば次のよう
な効果を得ることができる。
な効果を得ることができる。
【００４９】まず請求項１記載の装置は、数値制御プロ
グラムを先読みして認識した加工形状に基づいて、誤差
を一定以下に抑えるための送り速度を演算するのに加
え、さらに、この送り速度と上記加工形状とに基づい
て、工具の目標移動軌跡そのものを補正するようにした
ものであるので、従来装置のように送り速度を制御する
ものの利点を活かしながら、さらに新規の補正制御を追
加実行することにより、送り速度を下げることなく加工
誤差を飛躍的に減少させることができ、これによって、
加工時間を増大することなく高精度の加工を実現するこ
とができる効果がある。また、従来よりも大きな送り速
度で加工しながら、従来と同等の加工精度を維持するこ
とができるので、加工精度を下げることなく加工時間の
短縮を図ることもでき、これによって加工能率の向上を
果たすことができる。
グラムを先読みして認識した加工形状に基づいて、誤差
を一定以下に抑えるための送り速度を演算するのに加
え、さらに、この送り速度と上記加工形状とに基づい
て、工具の目標移動軌跡そのものを補正するようにした
ものであるので、従来装置のように送り速度を制御する
ものの利点を活かしながら、さらに新規の補正制御を追
加実行することにより、送り速度を下げることなく加工
誤差を飛躍的に減少させることができ、これによって、
加工時間を増大することなく高精度の加工を実現するこ
とができる効果がある。また、従来よりも大きな送り速
度で加工しながら、従来と同等の加工精度を維持するこ
とができるので、加工精度を下げることなく加工時間の
短縮を図ることもでき、これによって加工能率の向上を
果たすことができる。
【００５０】また、請求項２記載の装置によれば、数値
制御プログラムで指定された送り速度から直接上記誤差
量及び補正ベクトルを演算することにより、加工精度の
向上及び加工能率の向上を図ることができる。
制御プログラムで指定された送り速度から直接上記誤差
量及び補正ベクトルを演算することにより、加工精度の
向上及び加工能率の向上を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例におけるプログラム変換作成
装置を備えた数値制御工作機械の機能構成を示すブロッ
ク図である。
装置を備えた数値制御工作機械の機能構成を示すブロッ
ク図である。
【図２】上記数値制御工作機械の外観を示す正面図であ
る。
る。
【図３】上記プログラム変換作成装置に入力される原数
値制御プログラム中に含まれる移動指令ブロックの内容
を示す説明図である。
値制御プログラム中に含まれる移動指令ブロックの内容
を示す説明図である。
【図４】上記プログラム変換作成装置において設定され
る差分ベクトルを示す説明図である。
る差分ベクトルを示す説明図である。
【図５】上記プログラム変換作成装置による工具目標移
動軌跡の補正内容の一例を示す説明図である。
動軌跡の補正内容の一例を示す説明図である。
１０ 数値制御工作機械本体 １４ Ｘ軸サーボモータ（駆動手段） ２０ Ｙ軸サーボモータ（駆動手段） ２４ Ｚ軸サーボモータ（駆動手段） ４０ プログラム変換作成装置 ４３ プログラム先読み手段 ４４ 形状認識手段 ４５ 最適送り速度演算手段（送り速度演算手段） ４６ 誤差量演算手段 ４７ 補正ベクトル演算手段 ４８ 補正手段 ５０ 補間演算手段（駆動制御手段を構成） ５２ Ｘ軸サーボアンプ（駆動制御手段を構成） ５４ Ｙ軸サーボアンプ（駆動制御手段を構成） ５６ Ｚ軸サーボアンプ（駆動制御手段を構成）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年２月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 工作機械の数値制御プログラム変換作
成方法及び装置並びに数値制御工作機械
成方法及び装置並びに数値制御工作機械
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御工作機械にお
ける加工装置の移動制御用に作成された数値制御プログ
ラムを新たなプログラム変換作成する方法及び装置、並
びに、この変換作成されたプログラムに基づいて上記加
工装置の移動制御を行う数値制御工作機械に関するもの
である。
ける加工装置の移動制御用に作成された数値制御プログ
ラムを新たなプログラム変換作成する方法及び装置、並
びに、この変換作成されたプログラムに基づいて上記加
工装置の移動制御を行う数値制御工作機械に関するもの
である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】本発明は、このような事情に鑑み、加工時
間を増大することなく加工精度を大幅に向上させること
ができ、また、加工精度を下げることなく加工時間を短
縮することができる方法及び装置を提供することを目的
とする。
間を増大することなく加工精度を大幅に向上させること
ができ、また、加工精度を下げることなく加工時間を短
縮することができる方法及び装置を提供することを目的
とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、数値制御工作
機械における加工装置の運転制御用に作成された数値制
御プログラムを新たなプログラムに変換作成する方法で
あって、外部から入力される原数値制御プログラムを所
定数ブロック先読みし、この読み取った原数値制御プロ
グラムの移動指令に基づいてワークの加工形状を認識
し、この形状認識手段により認識した加工形状と予め設
定された許容誤差量とに基づいて誤差量が上記許容誤差
量以下になるようなワークに対する加工装置の送り速度
を演算し、この送り速度と上記加工形状とに基づいて上
記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差量を演算し、こ
の誤差量に基づいて補正ベクトルを演算し、この補正ベ
クトルに基づいて上記原数値制御プログラムの移動指令
の内容を補正するものであり（請求項１）、また本発明
は、この方法を実施するための装置であって、外部から
入力される原数値制御プログラムを所定数ブロック先読
みするプログラム先読み手段と、この読み取った原数値
制御プログラムの移動指令に基づいてワークの加工形状
を認識する形状認識手段と、この形状認識手段により認
識された加工形状と予め設定された許容誤差量とに基づ
いて誤差量が上記許容誤差量以下になるようなワークに
対する加工装置の送り速度を演算する送り速度演算手段
と、この送り速度演算手段で演算された送り速度と上記
加工形状とに基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対
する誤差量を演算する誤差量演算手段と、この演算され
た誤差量に基づいて補正ベクトルを演算する補正ベクト
ル演算手段と、この演算された補正ベクトルに基づいて
上記原数値制御プログラムの移動指令の内容を補正し、
外部に出力する補正手段とを備えたものである（請求項
２）。
機械における加工装置の運転制御用に作成された数値制
御プログラムを新たなプログラムに変換作成する方法で
あって、外部から入力される原数値制御プログラムを所
定数ブロック先読みし、この読み取った原数値制御プロ
グラムの移動指令に基づいてワークの加工形状を認識
し、この形状認識手段により認識した加工形状と予め設
定された許容誤差量とに基づいて誤差量が上記許容誤差
量以下になるようなワークに対する加工装置の送り速度
を演算し、この送り速度と上記加工形状とに基づいて上
記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差量を演算し、こ
の誤差量に基づいて補正ベクトルを演算し、この補正ベ
クトルに基づいて上記原数値制御プログラムの移動指令
の内容を補正するものであり（請求項１）、また本発明
は、この方法を実施するための装置であって、外部から
入力される原数値制御プログラムを所定数ブロック先読
みするプログラム先読み手段と、この読み取った原数値
制御プログラムの移動指令に基づいてワークの加工形状
を認識する形状認識手段と、この形状認識手段により認
識された加工形状と予め設定された許容誤差量とに基づ
いて誤差量が上記許容誤差量以下になるようなワークに
対する加工装置の送り速度を演算する送り速度演算手段
と、この送り速度演算手段で演算された送り速度と上記
加工形状とに基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対
する誤差量を演算する誤差量演算手段と、この演算され
た誤差量に基づいて補正ベクトルを演算する補正ベクト
ル演算手段と、この演算された補正ベクトルに基づいて
上記原数値制御プログラムの移動指令の内容を補正し、
外部に出力する補正手段とを備えたものである（請求項
２）。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また本発明は、数値制御工作機械における
加工装置の運転制御用に作成された数値制御プログラム
を新たなプログラムに変換作成する方法であって、外部
から入力される原数値制御プログラムを所定数ブロック
先読みし、この読み取った原数値制御プログラムの移動
指令に基づいてワークの加工形状を認識し、上記原数値
制御プログラムに指定された送り速度と上記加工形状と
に基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差量
を演算し、この演算された誤差量に基づいて補正ベクト
ルを演算し、この補正ベクトルに基づいて上記原数値制
御プログラムの移動指令の内容を補正するものであり
（請求項３）、また本発明は、この方法を実施するため
の装置であって、外部から入力される原数値制御プログ
ラムを所定数ブロック先読みするプログラム先読み手段
と、この読み取った原数値制御プログラムの移動指令に
基づいてワークの加工形状を認識する形状認識手段と、
上記原数値制御プログラムに指定された送り速度と上記
加工形状とに基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対
する誤差量を演算する誤差量演算手段と、この演算され
た誤差量に基づいて補正ベクトルを演算する補正ベクト
ル演算手段と、この演算された補正ベクトルに基づいて
上記原数値制御プログラムの移動指令の内容を補正し、
外部に出力する補正手段とを備えたものである（請求項
４）。
加工装置の運転制御用に作成された数値制御プログラム
を新たなプログラムに変換作成する方法であって、外部
から入力される原数値制御プログラムを所定数ブロック
先読みし、この読み取った原数値制御プログラムの移動
指令に基づいてワークの加工形状を認識し、上記原数値
制御プログラムに指定された送り速度と上記加工形状と
に基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差量
を演算し、この演算された誤差量に基づいて補正ベクト
ルを演算し、この補正ベクトルに基づいて上記原数値制
御プログラムの移動指令の内容を補正するものであり
（請求項３）、また本発明は、この方法を実施するため
の装置であって、外部から入力される原数値制御プログ
ラムを所定数ブロック先読みするプログラム先読み手段
と、この読み取った原数値制御プログラムの移動指令に
基づいてワークの加工形状を認識する形状認識手段と、
上記原数値制御プログラムに指定された送り速度と上記
加工形状とに基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対
する誤差量を演算する誤差量演算手段と、この演算され
た誤差量に基づいて補正ベクトルを演算する補正ベクト
ル演算手段と、この演算された補正ベクトルに基づいて
上記原数値制御プログラムの移動指令の内容を補正し、
外部に出力する補正手段とを備えたものである（請求項
４）。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】また本発明は、ワークに対して加工装置を
所定の方向に相対移動させる駆動手段と、上記数値制御
プログラム変換作成装置と、この数値制御プログラム変
換作成装置により補正された移動指令に基づいて上記駆
動手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えたもので
ある（請求項５）。
所定の方向に相対移動させる駆動手段と、上記数値制御
プログラム変換作成装置と、この数値制御プログラム変
換作成装置により補正された移動指令に基づいて上記駆
動手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えたもので
ある（請求項５）。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【作用】請求項１，２記載の方法及び装置によれば、外
部から入力される原数値制御プログラムが読み取られた
後、このプログラムによる上記加工装置の移動指令に基
づいて、ワークの加工形状（例えば曲率半径）が前もっ
て認識され、この認識された加工形状に基づき、加工誤
差が予め設定された許容誤差内に収まるような送り速度
が全領域について求められる。
部から入力される原数値制御プログラムが読み取られた
後、このプログラムによる上記加工装置の移動指令に基
づいて、ワークの加工形状（例えば曲率半径）が前もっ
て認識され、この認識された加工形状に基づき、加工誤
差が予め設定された許容誤差内に収まるような送り速度
が全領域について求められる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】この演算された送り速度と、各領域におけ
る加工形状とが決まれば、各領域で実際に生じる加工誤
差も推定可能となる。そこで、上記送り速度と加工形状
とに基づき、各領域における上記加工装置の目標移動軌
跡に対する実際の誤差量が演算され、この誤差量に基づ
いて、上記原数値制御プログラムに含まれる各移動指令
ブロックの内容が補正される。これにより、高精度で、
原数値制御プログラムに指定された加工形状にワークを
加工するための新しい指令内容が作成される。
る加工形状とが決まれば、各領域で実際に生じる加工誤
差も推定可能となる。そこで、上記送り速度と加工形状
とに基づき、各領域における上記加工装置の目標移動軌
跡に対する実際の誤差量が演算され、この誤差量に基づ
いて、上記原数値制御プログラムに含まれる各移動指令
ブロックの内容が補正される。これにより、高精度で、
原数値制御プログラムに指定された加工形状にワークを
加工するための新しい指令内容が作成される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】請求項３，４記載の方法及び装置によれ
ば、原数値制御プログラムで指定された送り速度から直
接誤差量が演算されることとなる。
ば、原数値制御プログラムで指定された送り速度から直
接誤差量が演算されることとなる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】さらに、請求項５記載の数値制御工作機械
によれば、上記装置により補正された移動指令に基づい
て、駆動手段による実際の加工装置の駆動が制御され
る。
によれば、上記装置により補正された移動指令に基づい
て、駆動手段による実際の加工装置の駆動が制御され
る。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】まず請求項１，２記載の方法及び装置は、
数値制御プログラムを先読みして認識した加工形状に基
づいて、誤差を一定以下に抑えるための送り速度を演算
するのに加え、さらに、この送り速度と上記加工形状と
に基づいて、工具の目標移動軌跡そのものを補正するよ
うにしたものであるので、従来のように送り速度を制御
するものの利点を活かしながら、さらに新規の補正制御
を追加実行することにより、送り速度を下げることなく
加工誤差を飛躍的に減少させることができ、これによっ
て、加工時間を増大することなく高精度の加工を実現す
ることができる効果がある。また、従来よりも大きな送
り速度で加工しながら、従来と同等の加工精度を維持す
ることができるので、加工精度を下げることなく加工時
間の短縮を図ることもでき、これによって加工能率の向
上を果たすことができる。
数値制御プログラムを先読みして認識した加工形状に基
づいて、誤差を一定以下に抑えるための送り速度を演算
するのに加え、さらに、この送り速度と上記加工形状と
に基づいて、工具の目標移動軌跡そのものを補正するよ
うにしたものであるので、従来のように送り速度を制御
するものの利点を活かしながら、さらに新規の補正制御
を追加実行することにより、送り速度を下げることなく
加工誤差を飛躍的に減少させることができ、これによっ
て、加工時間を増大することなく高精度の加工を実現す
ることができる効果がある。また、従来よりも大きな送
り速度で加工しながら、従来と同等の加工精度を維持す
ることができるので、加工精度を下げることなく加工時
間の短縮を図ることもでき、これによって加工能率の向
上を果たすことができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】また、請求項３，４記載の方法及び装置に
よれば、数値制御プログラムで指定された送り速度から
直接上記誤差量及び補正ベクトルを演算することによ
り、加工精度の向上及び加工能率の向上を図ることがで
きる。
よれば、数値制御プログラムで指定された送り速度から
直接上記誤差量及び補正ベクトルを演算することによ
り、加工精度の向上及び加工能率の向上を図ることがで
きる。
Claims (3)
- 【請求項１】 数値制御工作機械における加工装置の運
転制御用に作成された数値制御プログラムを新たなプロ
グラムに変換作成する装置であって、外部から入力され
る原数値制御プログラムを所定数ブロック先読みするプ
ログラム先読み手段と、この読み取った原数値制御プロ
グラムの移動指令に基づいてワークの加工形状を認識す
る形状認識手段と、この形状認識手段により認識された
加工形状と予め設定された許容誤差量とに基づいて誤差
量が上記許容誤差量以下になるようなワークに対する加
工装置の送り速度を演算する送り速度演算手段と、この
送り速度演算手段で演算された送り速度と上記加工形状
とに基づいて上記加工装置の目標移動軌跡に対する誤差
量を演算する誤差量演算手段と、この演算された誤差量
に基づいて補正ベクトルを演算する補正ベクトル演算手
段と、この演算された補正ベクトルに基づいて上記原数
値制御プログラムの移動指令の内容を補正し、外部に出
力する補正手段とを備えたことを特徴とする工作機械の
数値制御プログラム変換作成装置。 - 【請求項２】 数値制御工作機械における加工装置の運
転制御用に作成された数値制御プログラムを新たなプロ
グラムに変換作成する装置であって、外部から入力され
る原数値制御プログラムを所定数ブロック先読みするプ
ログラム先読み手段と、この読み取った原数値制御プロ
グラムの移動指令に基づいてワークの加工形状を認識す
る形状認識手段と、上記原数値制御プログラムに指定さ
れた送り速度と上記加工形状とに基づいて上記加工装置
の目標移動軌跡に対する誤差量を演算する誤差量演算手
段と、この演算された誤差量に基づいて補正ベクトルを
演算する補正ベクトル演算手段と、この演算された補正
ベクトルに基づいて上記原数値制御プログラムの移動指
令の内容を補正し、外部に出力する補正手段とを備えた
ことを特徴とする工作機械の数値制御プログラム変換作
成装置。 - 【請求項３】 ワークに対して加工装置を所定の方向に
相対移動させる駆動手段と、請求項１または２記載の数
値制御プログラム変換作成装置と、この数値制御プログ
ラム変換作成装置により補正された移動指令に基づいて
上記駆動手段の駆動制御を行う駆動制御手段とを備えた
ことを特徴とする数値制御工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP560592A JPH06282321A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 工作機械の数値制御プログラム変換作成方法及び装置並びに数値制御工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP560592A JPH06282321A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 工作機械の数値制御プログラム変換作成方法及び装置並びに数値制御工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06282321A true JPH06282321A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=11615846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP560592A Pending JPH06282321A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 工作機械の数値制御プログラム変換作成方法及び装置並びに数値制御工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06282321A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102566496A (zh) * | 2010-12-09 | 2012-07-11 | 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 | 适用于数控装置的进给速度动态实时前瞻控制方法 |
| CN102566494A (zh) * | 2010-12-09 | 2012-07-11 | 中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司 | 一种基于刀具矢量平滑压缩的五轴数控插补方法 |
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| CN104615083A (zh) * | 2015-01-23 | 2015-05-13 | 大连理工大学 | 基于刀位点修改的曲面刀轨轮廓误差补偿方法 |
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| US9757834B2 (en) | 2012-03-21 | 2017-09-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Track control apparatus |
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| JPWO2021145311A1 (ja) * | 2020-01-17 | 2021-07-22 | ||
| WO2024009588A1 (ja) * | 2022-07-05 | 2024-01-11 | 株式会社日立製作所 | 加工公差評価システム |
| WO2024079786A1 (ja) * | 2022-10-11 | 2024-04-18 | ファナック株式会社 | モータ制御装置及びモータ制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63206806A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｎｃ制御装置の先行精度補償方法 |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP560592A patent/JPH06282321A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19960917 |