JPH07104820A - Ｎｃデータ作成装置 - Google Patents
Ｎｃデータ作成装置Info
- Publication number
- JPH07104820A JPH07104820A JP26816593A JP26816593A JPH07104820A JP H07104820 A JPH07104820 A JP H07104820A JP 26816593 A JP26816593 A JP 26816593A JP 26816593 A JP26816593 A JP 26816593A JP H07104820 A JPH07104820 A JP H07104820A
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- JP
- Japan
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- curve
- involute
- data
- end points
- curves
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数のインボリュート曲線により定義される
曲面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複数のインボリュ
ート曲線６３、６５を該両インボリュート曲線６３、６
５の接続部分となる端点Ｑ0 、Ｑ1 について設定された
伸開角０．０２πに相当する分だけ離して定義する（ス
テップ３３）。この離されたインボリュート曲線６３、
６５の端点Ｑ0 、Ｑ1 を接続するための曲線６４を、該
端点Ｑ0 、Ｑ1 及び当該端点の接ベクトルＱ0 ' 、
Ｑ1 ' を基にファーガソン曲線を用いて算出する（ステ
ップ３４）。そして、定義されたインボリュート曲線６
３、６５と、該インボリュート曲線６３、６５を接続す
る曲線６４とに基づきＮＣデータを作成する（ステップ
３７）。
曲面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複数のインボリュ
ート曲線６３、６５を該両インボリュート曲線６３、６
５の接続部分となる端点Ｑ0 、Ｑ1 について設定された
伸開角０．０２πに相当する分だけ離して定義する（ス
テップ３３）。この離されたインボリュート曲線６３、
６５の端点Ｑ0 、Ｑ1 を接続するための曲線６４を、該
端点Ｑ0 、Ｑ1 及び当該端点の接ベクトルＱ0 ' 、
Ｑ1 ' を基にファーガソン曲線を用いて算出する（ステ
ップ３４）。そして、定義されたインボリュート曲線６
３、６５と、該インボリュート曲線６３、６５を接続す
る曲線６４とに基づき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、更に詳細には複数のインボリュート曲線に基づく
形状を加工するためのＮＣデータの作成装置に関する。
関し、更に詳細には複数のインボリュート曲線に基づく
形状を加工するためのＮＣ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曲線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曲線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）側はスクロール板の外壁を定
義し、（φ−α）側はスクロール板の内壁を定義してい
る。この曲線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（或いはＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３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）側はスクロール板の外壁を定
義し、（φ−α）側はスクロール板の内壁を定義してい
る。この曲線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（或いはＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の３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７を参照して説明する。図７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。
て図７を参照して説明する。図７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。
【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は、一対のスク
ロール板の間に形成される複数の圧縮室により圧縮を行
うため該スクロール板に非常に高い加工精度が要求され
ている。現在、このスクロールコンプレッサの効率を、
スクロール板とスクロール板との間に形成される圧縮室
の大きさを不連続（或いは連続）に変えることにより高
め得ることが理論的に判明した。このように理論的に最
適であると考えられる圧縮室を具現化するためには、ス
クロール板を上述したような１つのインボリュート曲線
式ではなく、２以上のインボリュート曲線式を用いて定
義される形状に基づき形成することが必要となる。例え
ば、次式の２種類のインボリュート曲線式を用いること
で、より高い圧縮効率が得ることができる。 第１のインボリュート曲線式
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は、一対のスク
ロール板の間に形成される複数の圧縮室により圧縮を行
うため該スクロール板に非常に高い加工精度が要求され
ている。現在、このスクロールコンプレッサの効率を、
スクロール板とスクロール板との間に形成される圧縮室
の大きさを不連続（或いは連続）に変えることにより高
め得ることが理論的に判明した。このように理論的に最
適であると考えられる圧縮室を具現化するためには、ス
クロール板を上述したような１つのインボリュート曲線
式ではなく、２以上のインボリュート曲線式を用いて定
義される形状に基づき形成することが必要となる。例え
ば、次式の２種類のインボリュート曲線式を用いること
で、より高い圧縮効率が得ることができる。 第１のインボリュート曲線式
【数３】 Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ±α1 ＋β) sin(φ））
【数４】 Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ±α1 ＋β）cos(φ）） θ1 ≦φ≦θ2 第２のインボリュート曲線式
【数５】 Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ±α2 ＋β) sin(φ））
【数６】 Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ±α2 ＋β）cos(φ）） θ2 ≦φ≦θ3 、θ1 ≦θ2 ≦θ3 ここでβは設定回転角、α1 は第１インボリュート曲線
式側の位相角、α2は第２インボリュート曲線側の位相
角（但しα1 ≠α2 ）、また式中の（φ＋α1 ＋β）及
び（φ＋α2 ＋β) 側はスクロール板の外壁を定義し、
（φ−α1 ＋β）及び（φ−α2 ＋β）側はスクロール
板の内壁を定義する。図８に第１インボリュート曲線式
に基づく曲線をインボリュート曲線６３として、また、
第２インボリュート曲線式に基づく曲線をインボリュー
ト曲線６５として示す。このような２種類のインボリュ
ート曲線６３、６５を用いた場合には、該インボリュー
ト曲線６３、６５の接続点、即ち角度θ2 に相当する端
点６３ｃ、６５ｃ、及び６３ｄ、６５ｄで、図９に示す
該接続点の拡大図からも分かるように曲線に段がつくと
いう問題点が生じる。このため、加工時において、両イ
ンボリュート曲線６３、６５の端点６３ｃ、６５ｃ、及
び、端点６３ｄ、６５ｄにおいてスクロール板に必要と
される精度、即ち、面直を保ちつつ加工し得るようにす
るには、如何にして該両端点を接続するかが問題となっ
た。
式側の位相角、α2は第２インボリュート曲線側の位相
角（但しα1 ≠α2 ）、また式中の（φ＋α1 ＋β）及
び（φ＋α2 ＋β) 側はスクロール板の外壁を定義し、
（φ−α1 ＋β）及び（φ−α2 ＋β）側はスクロール
板の内壁を定義する。図８に第１インボリュート曲線式
に基づく曲線をインボリュート曲線６３として、また、
第２インボリュート曲線式に基づく曲線をインボリュー
ト曲線６５として示す。このような２種類のインボリュ
ート曲線６３、６５を用いた場合には、該インボリュー
ト曲線６３、６５の接続点、即ち角度θ2 に相当する端
点６３ｃ、６５ｃ、及び６３ｄ、６５ｄで、図９に示す
該接続点の拡大図からも分かるように曲線に段がつくと
いう問題点が生じる。このため、加工時において、両イ
ンボリュート曲線６３、６５の端点６３ｃ、６５ｃ、及
び、端点６３ｄ、６５ｄにおいてスクロール板に必要と
される精度、即ち、面直を保ちつつ加工し得るようにす
るには、如何にして該両端点を接続するかが問題となっ
た。
【０００５】本発明は、上述した問題を解決するもので
あり、複数のインボリュート曲線により定義される曲面
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、複数のインボリュート曲線により定義される曲面
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、複数のインボ
リュート曲線６３、６５を接続部分となる端点Ｑ0 、Ｑ
1 について設定された伸開角０．０２π相当分だけ離し
て定義する複数曲線定義手段１と、前記複数のインボリ
ュート曲線６３、６５の離された端点Ｑ0 、Ｑ1 を接続
するための曲線６４を、該端点Ｑ0 、Ｑ1 及び当該端点
の接ベクトルＱ0 ' 、Ｑ1 ' を基にファーガソン曲線を
用いて算出する曲線算出手段２と、前記複数曲線定義手
段１により定義されたインボリュート曲線６３、６５と
前記曲線算出手段２により算出された曲線６４とに基づ
きＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段３とを有す
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、複数のインボ
リュート曲線６３、６５を接続部分となる端点Ｑ0 、Ｑ
1 について設定された伸開角０．０２π相当分だけ離し
て定義する複数曲線定義手段１と、前記複数のインボリ
ュート曲線６３、６５の離された端点Ｑ0 、Ｑ1 を接続
するための曲線６４を、該端点Ｑ0 、Ｑ1 及び当該端点
の接ベクトルＱ0 ' 、Ｑ1 ' を基にファーガソン曲線を
用いて算出する曲線算出手段２と、前記複数曲線定義手
段１により定義されたインボリュート曲線６３、６５と
前記曲線算出手段２により算出された曲線６４とに基づ
きＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段３とを有す
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１０におい
ては、複数のインボリュート曲線６３、６５によつて定
義される形状を加工するためのＮＣデータを作成する際
に、複数曲線定義手段１が、該複数のインボリュート曲
線６３、６５を該両インボリュート曲線６３、６５の接
続部分となる端点Ｑ0 、Ｑ1 について設定された伸開角
０．０２πに相当する分だけ離して定義することによ
り、該複数のインボリュート曲線６３、６５の端点
Ｑ0 、Ｑ1 を所定量離す。次に、曲線算出手段２が、こ
の離されたインボリュート曲線６３、６５の端点Ｑ0 、
Ｑ1 を接続するための曲線６４を、該端点Ｑ0 、Ｑ1 及
び当該端点の接ベクトルＱ0 ' 、Ｑ1 ' を基にファーガ
ソン曲線を用いて算出する。そして、ＮＣデータ作成手
段３が、前記複数曲線定義手段１により定義されたイン
ボリュート曲線６３、６５と前記曲線算出手段２により
算出された曲線６４とを基にしてＮＣデータを作成す
る。このように、２つのインボリュート曲線６３、６５
の接続部分をファーガソン曲線を用いて接続するため
に、加工時に各々のインボリュート曲線６３、６５の端
点Ｑ0 、Ｑ1 において面直性を維持することができる。
ては、複数のインボリュート曲線６３、６５によつて定
義される形状を加工するためのＮＣデータを作成する際
に、複数曲線定義手段１が、該複数のインボリュート曲
線６３、６５を該両インボリュート曲線６３、６５の接
続部分となる端点Ｑ0 、Ｑ1 について設定された伸開角
０．０２πに相当する分だけ離して定義することによ
り、該複数のインボリュート曲線６３、６５の端点
Ｑ0 、Ｑ1 を所定量離す。次に、曲線算出手段２が、こ
の離されたインボリュート曲線６３、６５の端点Ｑ0 、
Ｑ1 を接続するための曲線６４を、該端点Ｑ0 、Ｑ1 及
び当該端点の接ベクトルＱ0 ' 、Ｑ1 ' を基にファーガ
ソン曲線を用いて算出する。そして、ＮＣデータ作成手
段３が、前記複数曲線定義手段１により定義されたイン
ボリュート曲線６３、６５と前記曲線算出手段２により
算出された曲線６４とを基にしてＮＣデータを作成す
る。このように、２つのインボリュート曲線６３、６５
の接続部分をファーガソン曲線を用いて接続するため
に、加工時に各々のインボリュート曲線６３、６５の端
点Ｑ0 、Ｑ1 において面直性を維持することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図２〜図６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、先ず加工
を行うためのスクロール板の形状、即ち、第１及び第２
のインボリュート曲線形状を定義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、第１位相角（第１のインボリュー
ト曲線側の位相角）α1 、第２位相角（第２のインボリ
ュート曲線側の位相角）α2 （なお、α1 ≠α2 ）、第
１及び第２インボリュート曲線の接続部分の角度θ2 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）、判断ステッ
３２においてインボリュート曲線が複数入力されたかを
判断する。ここでは、上述したように複数のインボリュ
ート曲線が入力されているため、該判断ステップ３２が
Ｙｅｓとなりステップ３３の処理へ進む。
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、先ず加工
を行うためのスクロール板の形状、即ち、第１及び第２
のインボリュート曲線形状を定義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、第１位相角（第１のインボリュー
ト曲線側の位相角）α1 、第２位相角（第２のインボリ
ュート曲線側の位相角）α2 （なお、α1 ≠α2 ）、第
１及び第２インボリュート曲線の接続部分の角度θ2 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）、判断ステッ
３２においてインボリュート曲線が複数入力されたかを
判断する。ここでは、上述したように複数のインボリュ
ート曲線が入力されているため、該判断ステップ３２が
Ｙｅｓとなりステップ３３の処理へ進む。
【０００９】ステップ３３で、それぞれの外壁及び内壁
を表すインボリュート曲線の伸開角度の終角と始角とを
０．０２π（＝３．６°）程度離して定義し直すと共に
インボリュート曲線の形状データを算出する。 第１のインボリュート曲線
を表すインボリュート曲線の伸開角度の終角と始角とを
０．０２π（＝３．６°）程度離して定義し直すと共に
インボリュート曲線の形状データを算出する。 第１のインボリュート曲線
【数７】θ1 ≦φ≦θ2 −０．０１π 第２のインボリュート曲線
【数８】θ2 ＋０．０１π≦φ≦θ3 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。 第１のインボリュート曲線式
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。 第１のインボリュート曲線式
【数９】 Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ±α1 ＋β) sin(φ））
【数１０】 Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ±α1 ＋β）cos(φ）） θ1 ≦φ≦θ2 第２のインボリュート曲線式
【数１１】 Ｘ＝ａ（cos(φ）＋（φ±α2 ＋β) sin(φ））
【数１２】 Ｙ＝ａ（sin(φ）−（φ±α2 ＋β）cos(φ）） θ2 ≦φ≦θ3 、θ1 ≦θ2 ≦θ3 ここでβは設定回転角、また式中の（φ＋α1 ＋β）及
び（φ＋α2 ＋β) 側はスクロール板の外壁を定義し、
（φ−α1 ＋β）及び（φ−α2 ＋β）側はスクロール
板の内壁を定義する。
び（φ＋α2 ＋β) 側はスクロール板の外壁を定義し、
（φ−α1 ＋β）及び（φ−α2 ＋β）側はスクロール
板の内壁を定義する。
【００１０】図４に、第１のインボリュート曲線式から
求められたインボリュート曲線６３（外壁側を６３ａ、
内壁側を６３ｂとする）と、第２のインボリュート曲線
から求められたインボリュート曲線６５（外壁側を６５
ａ、内壁側を６５ｂとする）とを示す。上述した様に外
壁側のインボリュート曲線６３ａと外壁側のインボリュ
ート曲線６５ａについて端点Ｑ0 とＱ1 とが、伸開角の
０．０２πに相当するだけ離されている。同様に、内壁
側のインボリュート曲線６３ｂ及び６５ｂの端点Ｒ0 と
Ｒ1 とが、伸開角の０．０２πに相当するだけ離されて
いる。なおここで、端点Ｑ0 、Ｑ1 及び、端点Ｒ0 、Ｒ
1 を離す量を伸開角の０．０２πに相当するよう設定し
たのは、この値により、後述するファーガソン曲線によ
って両端点Ｑ0 、Ｑ1 及び、両端点Ｒ0 、Ｒ1 を繋ぐ際
に、スクロール板に必要とされる滑らかさを得らること
が試験結果から判明しているからである。以上のインボ
リュート曲線６３、６５の定義によりステップ３３の処
理が終了して、次にステップ３４へ進む。
求められたインボリュート曲線６３（外壁側を６３ａ、
内壁側を６３ｂとする）と、第２のインボリュート曲線
から求められたインボリュート曲線６５（外壁側を６５
ａ、内壁側を６５ｂとする）とを示す。上述した様に外
壁側のインボリュート曲線６３ａと外壁側のインボリュ
ート曲線６５ａについて端点Ｑ0 とＱ1 とが、伸開角の
０．０２πに相当するだけ離されている。同様に、内壁
側のインボリュート曲線６３ｂ及び６５ｂの端点Ｒ0 と
Ｒ1 とが、伸開角の０．０２πに相当するだけ離されて
いる。なおここで、端点Ｑ0 、Ｑ1 及び、端点Ｒ0 、Ｒ
1 を離す量を伸開角の０．０２πに相当するよう設定し
たのは、この値により、後述するファーガソン曲線によ
って両端点Ｑ0 、Ｑ1 及び、両端点Ｒ0 、Ｒ1 を繋ぐ際
に、スクロール板に必要とされる滑らかさを得らること
が試験結果から判明しているからである。以上のインボ
リュート曲線６３、６５の定義によりステップ３３の処
理が終了して、次にステップ３４へ進む。
【００１１】次のステップ３４では、外壁側のインボリ
ュート曲線６３ａ及びインボリュート曲線６５の端点Ｑ
0 とＱ1 とを接続するための曲線６４ａを、また、内壁
側のインボリュート曲線６３ｂ及びインボリュート曲線
６５ｂの端点Ｒ0 とＲ1 とを接続するための曲線６４ｂ
（図示すぜ）をファーガソン曲線に基づき算出する。こ
こで、先ず、外壁側の端点Ｑ0 とＱ1 とを接続するため
に、次式で表されるファーガソン曲線式Ｐ（ｔ）を用い
て曲線６４ａを算出する。
ュート曲線６３ａ及びインボリュート曲線６５の端点Ｑ
0 とＱ1 とを接続するための曲線６４ａを、また、内壁
側のインボリュート曲線６３ｂ及びインボリュート曲線
６５ｂの端点Ｒ0 とＲ1 とを接続するための曲線６４ｂ
（図示すぜ）をファーガソン曲線に基づき算出する。こ
こで、先ず、外壁側の端点Ｑ0 とＱ1 とを接続するため
に、次式で表されるファーガソン曲線式Ｐ（ｔ）を用い
て曲線６４ａを算出する。
【数１３】Ｐ(t) ＝Ｈ00(t) ＊Ｑ0 ＋Ｈ01(t) ＊Ｑ1 ＋
Ｈ10(t) ＊Ｑ0 '＋Ｈ11(t) ＊Ｑ1 '
Ｈ10(t) ＊Ｑ0 '＋Ｈ11(t) ＊Ｑ1 '
【数１４】Ｈ00(t) ＝（ｔ−１）2 （２ｔ＋１） Ｈ01(t) ＝ｔ2 （３−２ｔ） Ｈ10(t) ＝（ｔ−１）2 ｔ Ｈ11(t) ＝ｔ2 （ｔ−１） ここで、変数ｔは０≦ｔ≦１の値を取る。 Ｑ0 ' ：端点Ｑ0 における接ベクトル Ｑ1 ' ：端点Ｑ1 における接ベクトル Ｑ0 ' ＝ｋ0 ＊（Ｑ0 における単位接ベクトル） Ｑ1 ' ＝ｋ1 ＊（Ｑ1 における単位接ベクトル） なお、各端点Ｑ0 、Ｑ1 における接ベクトルＱ0 ' 、Ｑ
1 ' は、上述した数式９、数式１０、数式１１及び数式
１２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、上述したパラメータを
代入して求める。
1 ' は、上述した数式９、数式１０、数式１１及び数式
１２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、上述したパラメータを
代入して求める。
【００１２】ここで、上記数式１３の変数ｔに０を代入
することにより、Ｐ(0) ＝Ｑ0 即ち、インボリュート曲
線６３ａ側の端点となり、また、変数ｔに１を代入する
ことにより、Ｐ(1) ＝Ｑ1 即ち、インボリュート曲線６
５ａ側の端点となる。このように変数を０≦ｔ≦１の間
で変化させることにより、図５で示すような外壁側の端
点Ｑ0 とＱ1 とを結ぶ曲線６４ａを算出する。同様にし
て、内壁側の端点Ｒ0とＲ1 を接続するため曲線６４ｂ
（図示せず）を算出する。数式１３のファーガソン曲線
を用いることにより、インボリュート曲線６３とインボ
リュート曲線６５とを滑らかに接続することができる。
なお、パラメータｋ0 、ｋ1 の値を変更することによ
り、曲線６４の形状を変えることができる。例えば、ｋ
0 、ｋ1 の値を小さくすることにより上記接続のための
曲線６４を直線に近づけることができる。また、この数
式１３で示すファーガソン曲線は、曲線式内に各端点Ｑ
0 、Ｑ1 の接ベクトルの情報、即ち、Ｑ0 ' 及びＱ1 '
を有しているため、該端点Ｑ0 、Ｑ1 において加工時に
面直を保つことができる。この曲線の算出によりこのス
テップ３４の処理が終了し、ＮＣデータ作成装置１０
は、算出した曲線６４ａ、６４ｂでインボリュート曲線
６３ａ、６５ａ及び６３ｂ、６５ｂを接続した曲線形状
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に保持し、ステップ３６へ進む。
することにより、Ｐ(0) ＝Ｑ0 即ち、インボリュート曲
線６３ａ側の端点となり、また、変数ｔに１を代入する
ことにより、Ｐ(1) ＝Ｑ1 即ち、インボリュート曲線６
５ａ側の端点となる。このように変数を０≦ｔ≦１の間
で変化させることにより、図５で示すような外壁側の端
点Ｑ0 とＱ1 とを結ぶ曲線６４ａを算出する。同様にし
て、内壁側の端点Ｒ0とＲ1 を接続するため曲線６４ｂ
（図示せず）を算出する。数式１３のファーガソン曲線
を用いることにより、インボリュート曲線６３とインボ
リュート曲線６５とを滑らかに接続することができる。
なお、パラメータｋ0 、ｋ1 の値を変更することによ
り、曲線６４の形状を変えることができる。例えば、ｋ
0 、ｋ1 の値を小さくすることにより上記接続のための
曲線６４を直線に近づけることができる。また、この数
式１３で示すファーガソン曲線は、曲線式内に各端点Ｑ
0 、Ｑ1 の接ベクトルの情報、即ち、Ｑ0 ' 及びＱ1 '
を有しているため、該端点Ｑ0 、Ｑ1 において加工時に
面直を保つことができる。この曲線の算出によりこのス
テップ３４の処理が終了し、ＮＣデータ作成装置１０
は、算出した曲線６４ａ、６４ｂでインボリュート曲線
６３ａ、６５ａ及び６３ｂ、６５ｂを接続した曲線形状
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に保持し、ステップ３６へ進む。
【００１３】次に、ＮＣデータ作成装置１０は、ステッ
プ３６において、インボリュート曲線６３、曲線６４、
インボリュート曲線６５に沿って加工点群Ｐ1 、Ｐ2 、
Ｐ3（図示せず）・・・のデータを作成する。ここで
は、図６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６５ａ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 を算出していく。即ち、ここでは加工点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６５ａとの
誤差が、設定された値以上にならないように、加工点Ｐ
i+1 を選択する。なお、図示するように外周付近に位置
している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６５ａの曲率が小さいため広い
が、加工点の間隔は、インボリュート曲線の中心に近づ
くほど曲率が大きくなるため狭くなる。
プ３６において、インボリュート曲線６３、曲線６４、
インボリュート曲線６５に沿って加工点群Ｐ1 、Ｐ2 、
Ｐ3（図示せず）・・・のデータを作成する。ここで
は、図６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６５ａ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 を算出していく。即ち、ここでは加工点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６５ａとの
誤差が、設定された値以上にならないように、加工点Ｐ
i+1 を選択する。なお、図示するように外周付近に位置
している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６５ａの曲率が小さいため広い
が、加工点の間隔は、インボリュート曲線の中心に近づ
くほど曲率が大きくなるため狭くなる。
【００１４】最後に、ステップ３７において、上記各加
工点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ・・・の座標からＮＣデータを作
成して行く。そして、これらを全ての加工点について算
出することにより全処理を終了する。なお、本実施例の
ＮＣデータ作成装置は、単一のインボリュート曲線に基
づく形状が入力された場合には、図３に示す上記判断ス
テップ３２がＮｏとなり、ステップ３５の処理に移行
し、該ステップ３５でこの単一のインボリュート曲線に
基づき曲線データを作成してから、ステップ３６の処理
に移行し、該ステップ３６で上述した処理と同様に加工
点を算出してからステップ３７においてＮＣデータを作
成する。
工点Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 ・・・の座標からＮＣデータを作
成して行く。そして、これらを全ての加工点について算
出することにより全処理を終了する。なお、本実施例の
ＮＣデータ作成装置は、単一のインボリュート曲線に基
づく形状が入力された場合には、図３に示す上記判断ス
テップ３２がＮｏとなり、ステップ３５の処理に移行
し、該ステップ３５でこの単一のインボリュート曲線に
基づき曲線データを作成してから、ステップ３６の処理
に移行し、該ステップ３６で上述した処理と同様に加工
点を算出してからステップ３７においてＮＣデータを作
成する。
【００１５】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。先ず、オペレータは、作成したＮＣデータをＮ
Ｃデータ作成装置１０側から図示しない工作機械側に転
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６を
参照して説明する。
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。先ず、オペレータは、作成したＮＣデータをＮ
Ｃデータ作成装置１０側から図示しない工作機械側に転
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６を
参照して説明する。
【００１６】工作機械は、インボリュート曲線６３ａ、
６５ａに則して作成された加工点群Ｐ1 、Ｐ2 （図示せ
ず）・・から作成されたＮＣデータに従い、該加工点Ｐ
1 、Ｐ2 ・・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）に回転中心方向（Ｘ軸原点方向）に向かって送り、
工作物７３の外壁７３ａを切削して行く。ここで、前述
したインボリュート曲線を接続するための曲線の端点Ｑ
1 に相当する加工点Ｐj を加工する際に、上述したよう
に数式１３で示すファーガソン曲線は、曲線式内に各端
点Ｑ1 の接ベクトルの情報、即ち、Ｑ1' を有している
ため、該加工点Ｐj おいて工具７１を面直性を保たせ高
精度で送ることができる。工作機械は、曲線６４ａに沿
って算出された加工点に従い滑らかに工具７１を送り、
他方の端点Ｑ0 に相当する加工点Ｐk も面直を保ちつつ
工具７１を送ることができる。引き続き、インボリュー
ト曲線６３ａに沿った加工点に従い外壁７３ａを切削し
て行き、最も中心に近い点Ｐe に到達すると、工作物７
３の回転方向を反転させ（即ち時計方向に回転させ）、
内壁７３ｂを切削してスクロール板を完成させる。
６５ａに則して作成された加工点群Ｐ1 、Ｐ2 （図示せ
ず）・・から作成されたＮＣデータに従い、該加工点Ｐ
1 、Ｐ2 ・・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）に回転中心方向（Ｘ軸原点方向）に向かって送り、
工作物７３の外壁７３ａを切削して行く。ここで、前述
したインボリュート曲線を接続するための曲線の端点Ｑ
1 に相当する加工点Ｐj を加工する際に、上述したよう
に数式１３で示すファーガソン曲線は、曲線式内に各端
点Ｑ1 の接ベクトルの情報、即ち、Ｑ1' を有している
ため、該加工点Ｐj おいて工具７１を面直性を保たせ高
精度で送ることができる。工作機械は、曲線６４ａに沿
って算出された加工点に従い滑らかに工具７１を送り、
他方の端点Ｑ0 に相当する加工点Ｐk も面直を保ちつつ
工具７１を送ることができる。引き続き、インボリュー
ト曲線６３ａに沿った加工点に従い外壁７３ａを切削し
て行き、最も中心に近い点Ｐe に到達すると、工作物７
３の回転方向を反転させ（即ち時計方向に回転させ）、
内壁７３ｂを切削してスクロール板を完成させる。
【００１７】上述した実施例においては、２種類のイン
ボリュート曲線式から定義される形状のＮＣデータの作
成について説明したが、本実施例のＮＣデータ作成装置
は、３種類以上のインボリュート曲線式で定義される形
状についても、インボリュート曲線のそれぞれの接続部
分をなめらかに接続してＮＣデータを作成することがで
きる。
ボリュート曲線式から定義される形状のＮＣデータの作
成について説明したが、本実施例のＮＣデータ作成装置
は、３種類以上のインボリュート曲線式で定義される形
状についても、インボリュート曲線のそれぞれの接続部
分をなめらかに接続してＮＣデータを作成することがで
きる。
【００１８】
【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、複数のインボリュート曲線から定義
される形状を、インボリュート曲線の接続部分を滑らか
に加工し得るようＮＣデータを作成することができる。
作成装置によれば、複数のインボリュート曲線から定義
される形状を、インボリュート曲線の接続部分を滑らか
に加工し得るよう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データ作成装置の外観を
示す正面図である。
示す正面図である。
【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】インボリュート曲線とインボリュート曲線との
接続部分を示す説明図である。
接続部分を示す説明図である。
【図６】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７】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８】従来技術の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。
たインボリュート曲線を示す説明図である。
【図９】図８のインボリュート曲線の接続部分の拡大図
である。
である。
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 ６４ 曲線 ６５ インボリュート曲線 Ｑ0 、Ｑ1 、Ｒ0 、Ｒ1 端点 Ｑ0 ' 、Ｑ1 ' 接ベクトル
Claims (1)
- 【請求項１】 複数のインボリュート曲線を接続部分
となる端点について設定された伸開角相当分だけ離して
定義する複数曲線定義手段と、 前記複数のインボリュート曲線の離された端点を接続す
るための曲線を、該端点及び当該端点の接ベクトルを基
にファーガソン曲線を用いて算出する曲線算出手段と、 前記複数曲線定義手段により定義されたインボリュート
曲線と前記曲線算出手段により算出された曲線とに基づ
きＮＣデータを作成するＮＣデータ作成手段とを有する
ことを特徴とするＮＣデータ作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26816593A JPH07104820A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Ｎｃデータ作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26816593A JPH07104820A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Ｎｃデータ作成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104820A true JPH07104820A (ja) | 1995-04-21 |
Family
ID=17454815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26816593A Pending JPH07104820A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Ｎｃデータ作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104820A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100357439B1 (ko) * | 2000-08-24 | 2002-10-19 | 대한민국(창원대학교) | 스퍼어기어의 엔씨코드 생성을 위한 캠시스템의 제어방법 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP26816593A patent/JPH07104820A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100357439B1 (ko) * | 2000-08-24 | 2002-10-19 | 대한민국(창원대학교) | 스퍼어기어의 엔씨코드 생성을 위한 캠시스템의 제어방법 |
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