JPH07104819A - Ｎｃデータ作成装置 - Google Patents
Ｎｃデータ作成装置Info
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- JPH07104819A JPH07104819A JP5268164A JP26816493A JPH07104819A JP H07104819 A JPH07104819 A JP H07104819A JP 5268164 A JP5268164 A JP 5268164A JP 26816493 A JP26816493 A JP 26816493A JP H07104819 A JPH07104819 A JP H07104819A
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- axis
- machining
- data
- involute curve
- point
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4093—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by part programming, e.g. entry of geometrical information as taken from a technical drawing, combining this with machining and material information to obtain control information, named part programme, for the NC machine
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36207—Involute curve, compressor
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45219—Making intermeshing helical rotors, for pump, compressor
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49118—Machine end face, control C-axis and X-axis
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 種々のインボリュート曲線を高精度で加工す
るためのＮＣデータが作成できるＮＣデータ作成装置を
提供する。 【構成】 入力されたパラメータからインボリュート曲
線６３を作成し（ステップ３２）、作成されたインボリ
ュート曲線６３を基に設定誤差を満足するように加工点
群Ｐi 、Ｐi+1 を算出する（ステップ３３）。次に、算
出された各加工点Ｐi 、Ｐi+1 における接ベクトル７９
を求め（ステップ３４）、各加工点における接ベクトル
７９がＸ軸と直交するような回転角度を求め（ステップ
３５）、算出された回転角度だけ加工点を回転させる
（ステップ３６）。そして、上記回転された加工点及び
前記回転角度から、即ち、各加工点における接ベクトル
７９がＸ軸と直交するように加工点を回転させてから、
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３軸加工用ＮＣデータを作成する
（ステップ３７）。
るためのＮＣデータが作成できるＮＣデータ作成装置を
提供する。 【構成】 入力されたパラメータからインボリュート曲
線６３を作成し（ステップ３２）、作成されたインボリ
ュート曲線６３を基に設定誤差を満足するように加工点
群Ｐi 、Ｐi+1 を算出する（ステップ３３）。次に、算
出された各加工点Ｐi 、Ｐi+1 における接ベクトル７９
を求め（ステップ３４）、各加工点における接ベクトル
７９がＸ軸と直交するような回転角度を求め（ステップ
３５）、算出された回転角度だけ加工点を回転させる
（ステップ３６）。そして、上記回転された加工点及び
前記回転角度から、即ち、各加工点における接ベクトル
７９がＸ軸と直交するように加工点を回転させてから、
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３軸加工用ＮＣデータを作成する
（ステップ３７）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣデータ作成装置に
関し、更に詳細にはインボリュート曲線形状加工用のＮ
Ｃデータの作成装置に関する。
関し、更に詳細にはインボリュート曲線形状加工用のＮ
Ｃデータの作成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スクロールコンプレッサのスクロール板
等のスクロール形状を加工するためのＮＣデータの作成
は、先ず、スクロール形状を定義するインボリュート曲
線を次のインボリュートの基本式に基づき算出する。
等のスクロール形状を加工するためのＮＣデータの作成
は、先ず、スクロール形状を定義するインボリュート曲
線を次のインボリュートの基本式に基づき算出する。
【数１】Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ±α）sin(φ））
【数２】Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ±α）cos(φ）） ここで、ａは基礎円半径を、φは伸開角を、αは位相角
を、また式中の（φ＋α）側はインボリュート曲線の外
壁を、（φ−α）側はインボリュート曲線の内壁を表し
ている。この基本式により特定されたインボリュート曲
線に沿って加工点群を求める。そして、この加工点群に
沿って工具を相対的に移動させるようにＸ軸、Ｃ軸の２
軸加工用のＮＣデータを作成する。そして、工作機械に
おいて、この作成したＮＣデータを基に工具をＸ軸上に
移動させると同時に、工作物をＣ軸上に回転させること
によりスクロール形状の加工を行っている。
を、また式中の（φ＋α）側はインボリュート曲線の外
壁を、（φ−α）側はインボリュート曲線の内壁を表し
ている。この基本式により特定されたインボリュート曲
線に沿って加工点群を求める。そして、この加工点群に
沿って工具を相対的に移動させるようにＸ軸、Ｃ軸の２
軸加工用のＮＣデータを作成する。そして、工作機械に
おいて、この作成したＮＣデータを基に工具をＸ軸上に
移動させると同時に、工作物をＣ軸上に回転させること
によりスクロール形状の加工を行っている。
【０００３】ここで工作機械による工作物の加工につい
て図８を参照して説明する。図８は、工作物７３を上方
即ちＺ軸上から見た平面図である。工作機械は、上記作
成されたＮＣデータを基に、厚さ（紙面裏側に向かう方
向）を有する工作物７３をＣ軸上（図中矢印に示す方
向）に回転させる。そして、工具７１をＸ軸上（図面水
平方向）に徐々に移動させることによって、工作物７３
の外壁７３ａ及び内壁７３ｂを切削し所望形状のスクロ
ール板を作成している。なお、この加工の際に、それぞ
れの加工点において面直度を維持するために、インボリ
ュートの基礎円７６の半径ａ分だけＹ軸方向にオフセッ
トさせたＸ軸と平行な基線７５上に工具７１を送り加工
を行っている。上述したインボリュートの基本式に基づ
く加工の場合には、基礎円７６の半径ａが一定であるた
め、インボリュート形状の加工開始から加工終了まで基
礎円半径ａ分だけＹ軸方向にオフセットさせた基線７５
上に工具７１を移動させることにより面直度を保つこと
ができた。
て図８を参照して説明する。図８は、工作物７３を上方
即ちＺ軸上から見た平面図である。工作機械は、上記作
成されたＮＣデータを基に、厚さ（紙面裏側に向かう方
向）を有する工作物７３をＣ軸上（図中矢印に示す方
向）に回転させる。そして、工具７１をＸ軸上（図面水
平方向）に徐々に移動させることによって、工作物７３
の外壁７３ａ及び内壁７３ｂを切削し所望形状のスクロ
ール板を作成している。なお、この加工の際に、それぞ
れの加工点において面直度を維持するために、インボリ
ュートの基礎円７６の半径ａ分だけＹ軸方向にオフセッ
トさせたＸ軸と平行な基線７５上に工具７１を送り加工
を行っている。上述したインボリュートの基本式に基づ
く加工の場合には、基礎円７６の半径ａが一定であるた
め、インボリュート形状の加工開始から加工終了まで基
礎円半径ａ分だけＹ軸方向にオフセットさせた基線７５
上に工具７１を移動させることにより面直度を保つこと
ができた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】スクロールコンプレッ
サを用いるエアーコンディショナは、効率が高く静粛性
に優れる反面、スクロールコンプレッサの一対のスクロ
ール板は、加工精度等の兼ね合いから現在もどの様な形
状が最も効率が高いかが、種々のインボリュート曲線に
ついて試験されている段階にある。この試験の結果、上
述した数１、数２のインボリュート基本式を変形させた
式に従い加工を施したスクロール板を用いることにより
非常に良い結果が得られることが分かった。例えば、次
式のようなインボリュート曲線式を用いることにより、
より高い効率が得られた。
サを用いるエアーコンディショナは、効率が高く静粛性
に優れる反面、スクロールコンプレッサの一対のスクロ
ール板は、加工精度等の兼ね合いから現在もどの様な形
状が最も効率が高いかが、種々のインボリュート曲線に
ついて試験されている段階にある。この試験の結果、上
述した数１、数２のインボリュート基本式を変形させた
式に従い加工を施したスクロール板を用いることにより
非常に良い結果が得られることが分かった。例えば、次
式のようなインボリュート曲線式を用いることにより、
より高い効率が得られた。
【数３】Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ±α) k sin(φ））
【数４】Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ±α）k cos(φ）） ここでｋは２、３・・・、 しかしながら、式３及び式４のようなインボリュート曲
線式を用いる場合には、インボリュート曲線の基礎円７
６の半径ａが連続して大きくなってくる。図９に工具７
１が工作物７３に当たっている位置における等価的に大
きくなった基礎円を点線７８（以下等価基礎円７８とし
て参照する）で示す。図９からも分かるように、等価基
礎円７８の半径ａ’が、基礎円７６の半径ａよりも大き
くなっているため、Ｙ軸上に基礎円７６の半径ａ分だけ
オフセットした位置に工具７１を置くと、工作物７３と
工具７１との面直が保てなくなっている。このため、上
述した数３、数４のインボリュート式に基づく加工の場
合には、前述した従来技術のように全加工を通じて基礎
円半径分ａだけＹ軸方向にオフセットさせて工具７１を
Ｘ軸に移動させると、各加工点において面直度が維持で
きないためにインボリュート曲線式で表された形状を高
精度で加工することができなかった。
線式を用いる場合には、インボリュート曲線の基礎円７
６の半径ａが連続して大きくなってくる。図９に工具７
１が工作物７３に当たっている位置における等価的に大
きくなった基礎円を点線７８（以下等価基礎円７８とし
て参照する）で示す。図９からも分かるように、等価基
礎円７８の半径ａ’が、基礎円７６の半径ａよりも大き
くなっているため、Ｙ軸上に基礎円７６の半径ａ分だけ
オフセットした位置に工具７１を置くと、工作物７３と
工具７１との面直が保てなくなっている。このため、上
述した数３、数４のインボリュート式に基づく加工の場
合には、前述した従来技術のように全加工を通じて基礎
円半径分ａだけＹ軸方向にオフセットさせて工具７１を
Ｘ軸に移動させると、各加工点において面直度が維持で
きないためにインボリュート曲線式で表された形状を高
精度で加工することができなかった。
【０００５】本発明は、上述した問題を解決するもので
あり、種々のインボリュート曲線を高精度で加工するた
めのＮＣデータが作成できるＮＣデータ作成装置を提供
することを目的としている。
あり、種々のインボリュート曲線を高精度で加工するた
めのＮＣデータが作成できるＮＣデータ作成装置を提供
することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のＮＣデータ作成装置においては、入力されたパ
ラメータからインボリュート曲線６３を作成するインボ
リュート曲線作成手段１と、前記インボリュート曲線作
成手段１により作成されたインボリュート曲線を基に、
設定誤差を満足するように加工点群Ｐi 、Ｐi+1 ・・を
算出する加工点算出手段２と、前記加工点算出手段２に
より算出された各加工点における接ベクトル７９を求め
る接ベクトル算出手段３と、各加工点における接ベクト
ル７９がＸ軸又はＹ軸と直交するような回転角度を求め
る回転角度算出手段４と、前記回転角度算出手段４によ
り算出された回転角度だけ加工点を回転させる加工点回
転手段５と、前記回転された加工点及び前記回転角度か
らＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の加工用ＮＣデータを作成するＮＣ
データ作成手段６とからなることを特徴とする。
本発明のＮＣデータ作成装置においては、入力されたパ
ラメータからインボリュート曲線６３を作成するインボ
リュート曲線作成手段１と、前記インボリュート曲線作
成手段１により作成されたインボリュート曲線を基に、
設定誤差を満足するように加工点群Ｐi 、Ｐi+1 ・・を
算出する加工点算出手段２と、前記加工点算出手段２に
より算出された各加工点における接ベクトル７９を求め
る接ベクトル算出手段３と、各加工点における接ベクト
ル７９がＸ軸又はＹ軸と直交するような回転角度を求め
る回転角度算出手段４と、前記回転角度算出手段４によ
り算出された回転角度だけ加工点を回転させる加工点回
転手段５と、前記回転された加工点及び前記回転角度か
らＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の加工用ＮＣデータを作成するＮＣ
データ作成手段６とからなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】上記構成に係るＮＣデータ作成装置において
は、インボリュート曲線作成手段１が入力されたパラメ
ータからインボリュート曲線６３を作成し、加工点算出
手段２が、前記インボリュート曲線作成手段１により作
成されたインボリュート曲線を基に設定誤差を満足する
ように加工点群Ｐi 、Ｐi+1 ・・を算出する。次に、接
ベクトル算出手段３が、前記加工点算出手段２により算
出された各加工点における接ベクトル７９を求め、回転
角度算出手段４が、各加工点における接ベクトル７９が
Ｘ軸又はＹ軸と直交するような回転角度を求め、加工点
回転手段５が、前記回転角度算出手段４により算出され
た回転角度だけ加工点Ｐi を回転させる。そして、ＮＣ
データ作成手段６が前記回転された加工点及び前記回転
角度からＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の加工用ＮＣデータを作成す
る。このように、各加工点における接ベクトル７９がＸ
軸又はＹ軸と直交するように該加工点を回転させてＮＣ
データを作成するため、該ＮＣデータに基づき加工を行
えば工具を工作物に対して常に面直を保つように送るこ
とができる。
は、インボリュート曲線作成手段１が入力されたパラメ
ータからインボリュート曲線６３を作成し、加工点算出
手段２が、前記インボリュート曲線作成手段１により作
成されたインボリュート曲線を基に設定誤差を満足する
ように加工点群Ｐi 、Ｐi+1 ・・を算出する。次に、接
ベクトル算出手段３が、前記加工点算出手段２により算
出された各加工点における接ベクトル７９を求め、回転
角度算出手段４が、各加工点における接ベクトル７９が
Ｘ軸又はＹ軸と直交するような回転角度を求め、加工点
回転手段５が、前記回転角度算出手段４により算出され
た回転角度だけ加工点Ｐi を回転させる。そして、ＮＣ
データ作成手段６が前記回転された加工点及び前記回転
角度からＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の加工用ＮＣデータを作成す
る。このように、各加工点における接ベクトル７９がＸ
軸又はＹ軸と直交するように該加工点を回転させてＮＣ
データを作成するため、該ＮＣデータに基づき加工を行
えば工具を工作物に対して常に面直を保つように送るこ
とができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図２〜図７に基づい
て説明する。図２は、本実施例に係るコンピュータ１２
からなるＮＣデータ作成装置１０を示し、図３は該ＮＣ
データ作成装置１０によるＮＣデータの作成処理を表し
ているフローチャートを示す。オペレータは、先ずスク
ロール板のインボリュート曲線形状を特定するためにパ
ラメータをキーボード１６を介してＮＣデータ作成装置
１０へ入力する。このパラメータは、インボリュート曲
線の基礎円半径ａ、伸開角φ、位相角α及び変数ｋから
なる。ＮＣデータ作成装置１０は、該パラメータが入力
されると（判断ステップ３１がＹｅｓ）、当該パラメー
タからインボリュート曲線の形状データを作成し（ステ
ップ３２）、図４に示すようなインボリュート曲線６３
の形状を表示装置１４に表示すると共に、形状データを
記憶装置１８に保持する。
て説明する。図２は、本実施例に係るコンピュータ１２
からなるＮＣデータ作成装置１０を示し、図３は該ＮＣ
データ作成装置１０によるＮＣデータの作成処理を表し
ているフローチャートを示す。オペレータは、先ずスク
ロール板のインボリュート曲線形状を特定するためにパ
ラメータをキーボード１６を介してＮＣデータ作成装置
１０へ入力する。このパラメータは、インボリュート曲
線の基礎円半径ａ、伸開角φ、位相角α及び変数ｋから
なる。ＮＣデータ作成装置１０は、該パラメータが入力
されると（判断ステップ３１がＹｅｓ）、当該パラメー
タからインボリュート曲線の形状データを作成し（ステ
ップ３２）、図４に示すようなインボリュート曲線６３
の形状を表示装置１４に表示すると共に、形状データを
記憶装置１８に保持する。
【０００９】なお、ＮＣデータ作成装置１０は、インボ
リュート曲線を予め設定されている次式へ入力されたパ
ラメータを代入することにより算出する。外壁 ６３ａ
リュート曲線を予め設定されている次式へ入力されたパ
ラメータを代入することにより算出する。外壁 ６３ａ
【数５】Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ＋α）k sin(φ））
【数６】Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ＋α）k cos(φ）） 内壁 ６３ｂ
【数７】Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ−α）k sin(φ））
【数８】Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ−α）k cos(φ））
【００１０】次に、ＮＣデータ作成装置１０は、インボ
リュート曲線６３に沿って加工点群のデータを作成する
（ステップ３３）。このステップ３３においは、図４に
示すように１の加工点Ｐi と次の加工点Ｐi+1 とを結ぶ
線分と、インボリュート曲線との誤差が予め設定された
誤差以上にならないように、該次の加工点Ｐi+1 を算出
する。即ち、ここではＰi と次の加工点Ｐi+1 とを直線
補間して加工を行った場合に生ずる加工面（線）とイン
ボリュート曲線との誤差が、設定された値以上にならな
いように、加工点Ｐi+1 を選択する。なお、この１の加
工点Ｐi と次の加工点Ｐi+1 との間隔は、インボリュー
ト曲線の中心付近ほど曲率が大きくなるため狭くなり、
また、外周付近では曲率が小さくなるため広くなる。
リュート曲線６３に沿って加工点群のデータを作成する
（ステップ３３）。このステップ３３においは、図４に
示すように１の加工点Ｐi と次の加工点Ｐi+1 とを結ぶ
線分と、インボリュート曲線との誤差が予め設定された
誤差以上にならないように、該次の加工点Ｐi+1 を算出
する。即ち、ここではＰi と次の加工点Ｐi+1 とを直線
補間して加工を行った場合に生ずる加工面（線）とイン
ボリュート曲線との誤差が、設定された値以上にならな
いように、加工点Ｐi+1 を選択する。なお、この１の加
工点Ｐi と次の加工点Ｐi+1 との間隔は、インボリュー
ト曲線の中心付近ほど曲率が大きくなるため狭くなり、
また、外周付近では曲率が小さくなるため広くなる。
【００１１】ステップ３３における加工点データ作成に
引き続きステップ３４において、上述した数５、数６、
数７及び数８のインボリュート曲線式を伸開角φで微分
した式（ｄＸ／ｄφ、ｄＹ／ｄφ）に、上記パラメータ
を代入して各加工点における接ベクトルを求める。図５
に加工点Ｐ１に於ける接ベクトル７９を示す。次にステ
ップ３５へ進み、該各加工点に於ける接ベクトル７９が
Ｘ軸となす角度ｃを求め、この接ベクトル７９をＸ軸と
直交させるための角度、即ち、角度ｃが直角となるため
の回転角度ｆを算出する。そして、次のステップ３６
で、上記ステップで求めた各加工点の回転角度だけ、イ
ンボリュート曲線の中心点を中心として各加工点Ｐi 、
Ｐi+1 、Ｐi+2 ・・を回転させる。ここで、図６は、図
５で示した加工点Ｐ１を回転角度ｆだけ回転させた状態
を示している。最後に、ステップ３７において、上記各
加工点の回転後の座標と各回転角度とからＮＣデータを
作成する。即ち、この加工点Ｐi 及び次の加工点Ｐi+1
との座標値の差からＮＣデータ上のＸ座標とＹ座標とを
決定すると共に、加工点Ｐi 及び次の加工点Ｐi+1 との
回転角度の差からＣ軸の回転角度を決定し、これらを全
ての加工点について算出することによりＸ軸、Ｙ軸、及
びＣ軸の３軸加工用のＮＣデータを作成して全ての処理
を終了する。
引き続きステップ３４において、上述した数５、数６、
数７及び数８のインボリュート曲線式を伸開角φで微分
した式（ｄＸ／ｄφ、ｄＹ／ｄφ）に、上記パラメータ
を代入して各加工点における接ベクトルを求める。図５
に加工点Ｐ１に於ける接ベクトル７９を示す。次にステ
ップ３５へ進み、該各加工点に於ける接ベクトル７９が
Ｘ軸となす角度ｃを求め、この接ベクトル７９をＸ軸と
直交させるための角度、即ち、角度ｃが直角となるため
の回転角度ｆを算出する。そして、次のステップ３６
で、上記ステップで求めた各加工点の回転角度だけ、イ
ンボリュート曲線の中心点を中心として各加工点Ｐi 、
Ｐi+1 、Ｐi+2 ・・を回転させる。ここで、図６は、図
５で示した加工点Ｐ１を回転角度ｆだけ回転させた状態
を示している。最後に、ステップ３７において、上記各
加工点の回転後の座標と各回転角度とからＮＣデータを
作成する。即ち、この加工点Ｐi 及び次の加工点Ｐi+1
との座標値の差からＮＣデータ上のＸ座標とＹ座標とを
決定すると共に、加工点Ｐi 及び次の加工点Ｐi+1 との
回転角度の差からＣ軸の回転角度を決定し、これらを全
ての加工点について算出することによりＸ軸、Ｙ軸、及
びＣ軸の３軸加工用のＮＣデータを作成して全ての処理
を終了する。
【００１２】次に、上記処理により作成されたＮＣデー
タに基づく工作機械による工作物７３の加工について説
明する。なお、ここで図８、図９を参照して説明した従
来技術の工作機械においても、Ｘ、Ｙ、Ｃ軸の３軸加工
が可能であったが、前述したようにインボリュート形状
の加工開始から加工終了までは基礎円半径ａ分だけＹ軸
方向にオフセットさせた基線７５上に工具７１を移動さ
せ、即ち、工作物７３をＣ軸上に回転させると共に、工
具７１をＸ軸上に送る２軸加工を行っていた。そして、
インボリュート曲線の中心に近い位置では、スクロール
板の形状がインボリュート曲線ではなく、円弧を組み合
わせることにより定義されているため、Ｘ軸、Ｙ軸、及
びＣ軸の３軸加工に切り換えて加工を行っていた。これ
に対して、本実施例では、従来技術と同様な工作機械を
用い、以下詳述するようにインボリュート曲線を上述し
たＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の３軸加工を行うＮＣデータに
基づき加工を進めて行く。
タに基づく工作機械による工作物７３の加工について説
明する。なお、ここで図８、図９を参照して説明した従
来技術の工作機械においても、Ｘ、Ｙ、Ｃ軸の３軸加工
が可能であったが、前述したようにインボリュート形状
の加工開始から加工終了までは基礎円半径ａ分だけＹ軸
方向にオフセットさせた基線７５上に工具７１を移動さ
せ、即ち、工作物７３をＣ軸上に回転させると共に、工
具７１をＸ軸上に送る２軸加工を行っていた。そして、
インボリュート曲線の中心に近い位置では、スクロール
板の形状がインボリュート曲線ではなく、円弧を組み合
わせることにより定義されているため、Ｘ軸、Ｙ軸、及
びＣ軸の３軸加工に切り換えて加工を行っていた。これ
に対して、本実施例では、従来技術と同様な工作機械を
用い、以下詳述するようにインボリュート曲線を上述し
たＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の３軸加工を行うＮＣデータに
基づき加工を進めて行く。
【００１３】先ず、オペレータは、作成したＮＣデータ
をＮＣデータ作成装置１０側から図示しない工作機械に
転送する。工作機械は、ＮＣデータが入力され、そし
て、オペレータにより加工開始が指令されると、工作物
７３を加工してスクロール板を作成する。この加工につ
いて、工作物７３をＺ軸方向から見た平面図である図７
を参照して説明する。
をＮＣデータ作成装置１０側から図示しない工作機械に
転送する。工作機械は、ＮＣデータが入力され、そし
て、オペレータにより加工開始が指令されると、工作物
７３を加工してスクロール板を作成する。この加工につ
いて、工作物７３をＺ軸方向から見た平面図である図７
を参照して説明する。
【００１４】工作機械は、図４に示すインボリュート曲
線６３に則して作成された加工点群Ｐi 、Ｐi+1 ・・か
ら作成されたＮＣデータに従い、該加工点Ｐi 、Ｐi+1
・・間を補間することにより、厚み（紙面裏側に向かう
方向）を有する工作物７３をＣ軸上に反時計方向へ回転
させると共に、工具７１をＸ軸上（図面水平方向）及び
Ｙ軸上（図面垂直方向）に送り、工作物７３の外壁７３
ａを切削して行く。
線６３に則して作成された加工点群Ｐi 、Ｐi+1 ・・か
ら作成されたＮＣデータに従い、該加工点Ｐi 、Ｐi+1
・・間を補間することにより、厚み（紙面裏側に向かう
方向）を有する工作物７３をＣ軸上に反時計方向へ回転
させると共に、工具７１をＸ軸上（図面水平方向）及び
Ｙ軸上（図面垂直方向）に送り、工作物７３の外壁７３
ａを切削して行く。
【００１５】本実施例においても、従来技術のものと同
様にスクロール板加工用のＮＣデータは、工作物（スク
ロール板）７３の中心付近の端部７３ｃでは、インボリ
ュート曲線ではなく、複数の円弧を組み合わせることに
より定義された形状を基に加工データが作成されてい
る。本実施例においては、図７に示す加工点Ｐ１２か
ら、該円弧に基づき作成されたＮＣデータに基づき加工
が進められるが、円弧に基づき加工を行う際にも工具７
１を工作物７３から離すことなく加工を継続できる。
様にスクロール板加工用のＮＣデータは、工作物（スク
ロール板）７３の中心付近の端部７３ｃでは、インボリ
ュート曲線ではなく、複数の円弧を組み合わせることに
より定義された形状を基に加工データが作成されてい
る。本実施例においては、図７に示す加工点Ｐ１２か
ら、該円弧に基づき作成されたＮＣデータに基づき加工
が進められるが、円弧に基づき加工を行う際にも工具７
１を工作物７３から離すことなく加工を継続できる。
【００１６】上述した従来技術のＸ、Ｃの２軸加工でイ
ンボリュート曲線を加工するように作成されたＮＣデー
タでは、上記加工点Ｐ１２に相当する加工点において、
制御をインボリュート曲線用の２軸加工から、円弧用の
３軸加工へ切り換える必要性から、該加工点において工
具７１を工作物７３から一旦離し、制御を３軸用に切り
換えてから工具７１を再び工作物７３へアプローチして
いた。このように制御が切り換わる該加工点において、
工具７１を工作物７３から離すために加工が不連続とな
り加工精度が低下していた。これに対して本実施例で
は、インボリュート曲線を３軸で加工しているため、加
工点Ｐ１２においても加工軸の数が不変であり、上述し
たように工具７１を工作物７３から離すことなく加工を
続けることが可能で、加工精度を向上できる。
ンボリュート曲線を加工するように作成されたＮＣデー
タでは、上記加工点Ｐ１２に相当する加工点において、
制御をインボリュート曲線用の２軸加工から、円弧用の
３軸加工へ切り換える必要性から、該加工点において工
具７１を工作物７３から一旦離し、制御を３軸用に切り
換えてから工具７１を再び工作物７３へアプローチして
いた。このように制御が切り換わる該加工点において、
工具７１を工作物７３から離すために加工が不連続とな
り加工精度が低下していた。これに対して本実施例で
は、インボリュート曲線を３軸で加工しているため、加
工点Ｐ１２においても加工軸の数が不変であり、上述し
たように工具７１を工作物７３から離すことなく加工を
続けることが可能で、加工精度を向上できる。
【００１７】更に、工作機械は、加工点Ｐ１２からも加
工点に沿って切削を続け、工作物７３の最も中心に近い
位置に置かれた加工点Ｐ１５に到達すると、Ｃ軸の回転
方向を反対方向（即ち、時計方向）に切り換え、内壁７
３ｂの加工を開始する。そして、円弧で定義さていれる
工作物（スクロール板）７３の中心付近の端部７３ｃか
ら、インボリュート曲線で定義されている位置への境界
に相当する加工点Ｐ１７に到達しても、上述したように
工作物７３から工具７１を離すことなく該インボリュー
ト曲線に基づき作成されたＮＣデータに従い加工を続け
て行き、スクロール板を完成させる。
工点に沿って切削を続け、工作物７３の最も中心に近い
位置に置かれた加工点Ｐ１５に到達すると、Ｃ軸の回転
方向を反対方向（即ち、時計方向）に切り換え、内壁７
３ｂの加工を開始する。そして、円弧で定義さていれる
工作物（スクロール板）７３の中心付近の端部７３ｃか
ら、インボリュート曲線で定義されている位置への境界
に相当する加工点Ｐ１７に到達しても、上述したように
工作物７３から工具７１を離すことなく該インボリュー
ト曲線に基づき作成されたＮＣデータに従い加工を続け
て行き、スクロール板を完成させる。
【００１８】なお、前述した実施例においては、ＮＣデ
ータを作成する際に、各加工点における接ベクトル７９
とＸ軸とのなす角度を求め、接ベクトル７９がＸ軸と直
交するように加工点を回転させたが、この代わりに、各
加工点における接ベクトルとＹ軸とのなす角度を求め、
接ベクトルがＹ軸と直交するように加工点を回転させて
ＮＣデータを作成することも可能である。また更に、上
述した実施例では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３軸加工用のＮ
Ｃデータの作成を例に挙げて説明したが、この３軸の相
関関係が維持できる限り、例えば、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｂ軸の
３軸加工用のＮＣデータを作成することによっても、ま
た、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸の３軸加工用のＮＣデータを作成
することによっても、本発明の目的を達成することがで
き、これらは本発明の範囲に包含される。
ータを作成する際に、各加工点における接ベクトル７９
とＸ軸とのなす角度を求め、接ベクトル７９がＸ軸と直
交するように加工点を回転させたが、この代わりに、各
加工点における接ベクトルとＹ軸とのなす角度を求め、
接ベクトルがＹ軸と直交するように加工点を回転させて
ＮＣデータを作成することも可能である。また更に、上
述した実施例では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３軸加工用のＮ
Ｃデータの作成を例に挙げて説明したが、この３軸の相
関関係が維持できる限り、例えば、Ｘ軸、Ｚ軸、Ｂ軸の
３軸加工用のＮＣデータを作成することによっても、ま
た、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸の３軸加工用のＮＣデータを作成
することによっても、本発明の目的を達成することがで
き、これらは本発明の範囲に包含される。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＮＣデータ
作成装置によれば、従来のＸ軸とＣ軸との２軸加工では
基礎円半径が連続的に変化して高精度に加工できなかっ
た種々のインボリュート曲線を、高精度で加工するため
のＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３軸加工用のＮＣデータを作成す
ることができる。
作成装置によれば、従来のＸ軸とＣ軸との２軸加工では
基礎円半径が連続的に変化して高精度に加工できなかっ
た種々のインボリュート曲線を、高精度で加工するため
のＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３軸加工用のＮＣデータを作成す
ることができる。
【図１】本発明のＮＣデータ作成装置の構成を示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例のＮＣデータ作成装置の構成を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明の実施例のＮＣデータ作成装置によるＮ
Ｃデータ作成の処理を示すフローチャートである。
Ｃデータ作成の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例のＮＣデータ作成装置により作
成されたインボリュート曲線を示す説明図である。
成されたインボリュート曲線を示す説明図である。
【図５】加工点における接ベクトルを示す説明図であ
る。
る。
【図６】図５に示す加工点を回転させた状態を示す説明
図である。
図である。
【図７】本実施例のＮＣデータ作成装置により作成され
たＮＣデータに基づく加工の状態を示す平面図である。
たＮＣデータに基づく加工の状態を示す平面図である。
【図８】従来技術のＮＣデータ作成装置により作成され
たＮＣデータに基づき加工されている工作物の状態を示
す平面図である。
たＮＣデータに基づき加工されている工作物の状態を示
す平面図である。
【図９】従来技術のＮＣデータ作成装置により作成され
たＮＣデータに基づき加工されている工作物の状態を示
す平面図である。
たＮＣデータに基づき加工されている工作物の状態を示
す平面図である。
【符号の説明】 １０ ＮＣデータ作成装置 ７１ 工具 ７３ 工作物 ６３ インボリュート曲線 ７９ 接ベクトル Ｐ１２、Ｐ１５、Ｐ１７ 加工点
Claims (1)
- 【請求項１】 工作物を回転させるＣ軸と、このＣ軸
の軸線とそれぞれ直交するＸ軸とＹ軸において、前記Ｘ
軸とＹ軸の２軸にて工具の送りを行うとともにＣ軸にて
前記工具の位置に応じた回転角度を工作物に与えるため
のＮＣデータ作成装置において、 入力されたパラメータからインボリュート曲線を作成す
るインボリュート曲線作成手段と、 前記インボリュート曲線作成手段により作成されたイン
ボリュート曲線を基に、設定誤差を満足するように加工
点群を算出する加工点算出手段と、 前記加工点算出手段により算出された各加工点における
接ベクトルを求める接ベクトル算出手段と、 各加工点における接ベクトルがＸ軸又はＹ軸と直交する
ような回転角度を求める回転角度算出手段と、 前記回転角度算出手段により算出された回転角度だけ加
工点を回転させる加工点回転手段と、 前記回転された加工点及び前記回転角度からＸ軸、Ｙ
軸、Ｃ軸の加工用ＮＣデータを作成するＮＣデータ作成
手段とからなることを特徴とするＮＣデータ作成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268164A JPH07104819A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Ｎｃデータ作成装置 |
| US08/314,296 US5614800A (en) | 1993-09-30 | 1994-09-30 | Method and apparatus for preparing numerical control data |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5268164A JPH07104819A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Ｎｃデータ作成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104819A true JPH07104819A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17454801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5268164A Pending JPH07104819A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Ｎｃデータ作成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5614800A (ja) |
| JP (1) | JPH07104819A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1094913A (ja) * | 1996-09-24 | 1998-04-14 | Toyoda Mach Works Ltd | スクロール板のシール溝および壁面の加工方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6922607B2 (en) * | 2000-12-06 | 2005-07-26 | Tsunehiko Yamazaki | Numerically controlled method |
| JP3592628B2 (ja) * | 2000-12-06 | 2004-11-24 | 恒彦 山崎 | 数値制御方法 |
| DE102005050205A1 (de) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Mtu Aero Engines Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Kompensieren von Lage-und Formabweichungen |
| DE102005050209A1 (de) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Ott, Reinhold, Waterloo | Vorrichtung zur Einspeisung eines Videosignals in eine Anzeigevorrichtung und Betriebsverfahren hierfür |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE28766E (en) * | 1971-01-07 | 1976-04-13 | Apparatus for milling cams and the like, as for swiss-type screw machine cams | |
| US3831487A (en) * | 1971-01-07 | 1974-08-27 | J Villano | Method for milling cams for swiss-type screw machines |
| JP2619532B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1997-06-11 | ファナック株式会社 | インボリュート補間誤差補正方式 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5268164A patent/JPH07104819A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-30 US US08/314,296 patent/US5614800A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1094913A (ja) * | 1996-09-24 | 1998-04-14 | Toyoda Mach Works Ltd | スクロール板のシール溝および壁面の加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5614800A (en) | 1997-03-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040223 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040629 |