JPH07152417A

JPH07152417A - 数値制御装置の工具径路および送り速度制御方式

Info

Publication number: JPH07152417A
Application number: JP32087893A
Authority: JP
Inventors: Kentaro Fujibayashi; 謙太郎藤林; Yasuhiro Saito; 康寛斉藤
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1993-11-29
Publication date: 1995-06-16

Abstract

(57)【要約】【目的】コーナ部において、加工精度、および加工速
度の減少を最小限にしつつ、機械のショックを低減させ
るような工具径路および送り速度制御方式を提供する。【構成】工具の径路および送り速度を加工プログラム
にしたがって制御する数値制御装置の工具径路および送
り速度制御方式において、加工プログラムを構成してい
る連続する直線から直線へのコーナ部において、それぞ
れの直線に接し、かつプログラムされた径路との間の径
路誤差が指定された許容誤差量以下となるような円弧を
形成し（第１工程）、その円弧をコーナ部での工具径路
とするとともに円弧に応じた送り速度を作成して円弧ブ
ロックを形成し（第２工程）、その円弧ブロックを加工
プログラムに自動挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、数値制御装置の工具径
路および送り速度の制御方式に関し、特に、コーナ部で
の工具径路および送り速度を制御する制御方式に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、数値制御装置（以下、ＣＮＣとい
う）においては、ＮＣプログラムによって、ワークに対
する加工形状、即ち工具の加工径路（加工軌跡）とその
工具の送り速度等を指定し、工具を該指定速度で該指定
径路に忠実に追従するよう制御している。しかし、機械
の撓み、サーボ制御回路内で生じる追従誤差、また、Ｃ
ＮＣ装置内部で生じる加減速による遅れ等によって、実
際の工具の軌跡は指定された径路からはずれ、径路誤差
が生じる。

【０００３】そのため、サーボ系のゲインを上げたり、
加減速の時定数を小さくすることにより、指定径路から
のずれ量である径路誤差を小さくすることが試みられて
いる。しかしながら、サーボ系のゲイン上昇や加減速の
時定数の減少は、機械のショックを増大させることにな
り、このため、機械にたわみ等の変形を生じさせて加工
精度を低下させ、また、機械自体の耐久性をも減少させ
るといった問題が生じることになる。

【０００４】そこで、従来、工具径路中でコーナ部等の
ショックが生じやすいの箇所においては、工具の送り速
度を自動的に下げる等の対策がとられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の数値制御装置の
工具径路および送り速度制御方式において、コーナ部で
のショックの影響をなくすための制御として、コーナ部
において工具の送り速度をほとんど０にまで減速させる
か、補間後に加減速をある程度いれるしかなかった。こ
のコーナ部における工具の送り速度を０にする速度制御
は、加工時間を延ばすという問題点を有しており、ま
た、補間後に加減速を行うことは、円弧部分等におい
て、内回り誤差を発生させるという問題点を有してい
る。

【０００６】そこで、本発明は前記した従来の数値制御
装置の工具径路および送り速度制御方式の問題点を解決
し、コーナ部において、加工精度、および加工速度の減
少を最小限にしつつ、機械のショックを低減させるよう
な工具径路および送り速度制御方式を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、工具の径路お
よび送り速度を加工プログラムにしたがって制御する数
値制御装置の工具径路および送り速度制御方式におい
て、加工プログラムを構成している連続する直線から直
線へのコーナ部において、各直線に接し、かつプログラ
ムされた径路との間の径路誤差が指定された許容誤差量
以下となるような円弧を形成し、その円弧をコーナ部で
の工具径路とするとともに円弧に応じた送り速度を作成
して円弧ブロックを形成し、その円弧ブロックを加工プ
ログラムに自動挿入することにより、本発明の目的を達
成する。

【０００８】本発明において、円弧ブロックの円弧半径
は、設定された許容誤差量と２本の直線の交差角度から
求めることができ、また、直線の長さと２本の直線の交
差角度からも求めることができる。

【０００９】円弧ブロックの円弧半径を直線の長さと２
本の直線の交差角度からも求める場合、用いる最大の長
さとして直線の１／２の長さを採用することもできる。

【００１０】本発明において、円弧に応じた送り速度の
形成は、本発明の方式により求めた円弧半径と内回り誤
差量によって設定することができ、通常の送り速度を求
める演算式に基づいて行うことができる。

【００１１】

【作用】本発明によれば、加工プログラムを構成してい
る連続する直線から直線へのコーナ部において、はじめ
に、各直線に接し、かつプログラムされた径路との間の
径路誤差が指定された許容誤差量以下となるような円弧
を形成する。そして、その円弧をコーナ部での工具径路
とする。そして、その円弧に応じた送り速度を作成して
円弧ブロックを形成する。形成された円弧ブロックＳを
加工プログラムに自動挿入し、その加工プログラムによ
り計算された径路に沿わせるとともに、計算された送り
速度に基づいて各軸の位置を制御して、数値制御装置の
工具径路および送り速度の制御を行う。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでは
ない。

【００１３】図２は本発明の方式を実施する一実施例の
数値制御装置（ＣＮＣ）１０のハードウェアを示すブロ
ック図である。プロセッサ１１は、ＣＮＣ１０全体を制
御するプロセッサであり、バス２１を介してＲＯＭ１２
に格納されたシステムプログラムを読み出し、このシス
テムプログラムに従って、ＣＮＣ１０を全体的に制御す
る。ＲＡＭ１３には、一時的な計算データや表示データ
およびＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０を介してオペレータ
が入力した各種データ等が入力される。ＣＭＯＳメモリ
１４は、図示しないバッテリでバックアップされ、ＣＮ
Ｃ１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮
発性メモリとして構成されている。

【００１４】インターフェイス１５は、ＣＮＣ１０に接
続する外部機器のためのインターフェイスであり、紙テ
ープリーダや紙テープパンチャ、および一体型の紙テー
プリーダ・紙テープパンチャ等の外部機器７２が接続さ
れる。紙テープリーダからは、自動プログラミング装置
等の処理により自由曲面を複数個の微小直線ブロックで
近似した自由曲面加工のための加工プログラム等をはじ
め、各種の加工プログラムが読み込まれ、また、ＣＮＣ
１０内で編集されたプログラムは紙テープパンチャに出
力することができる。

【００１５】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は、ＣＮＣ１０に内蔵されたシーケンスプ
ログラムで工作機械側の補助装置、例えば、工具交換用
のロボットハンド等といったアクチュエータ等を制御す
る。即ち、加工プログラムで指令されたＭ機能，Ｓ機
能，およびＴ機能に従って、これらシーケンスプログラ
ムで補助装置側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット
１７から補助装置側に出力する。この出力信号により、
各種アクチュエータ等の補助装置が作動するようになっ
ている。また、工作機械本体や補助装置側のリミットス
イッチおよび工作機械本体に配備された操作盤の各種ス
イッチ等の信号を受け、必要な処理の後、プロセッサ
（以下、ＣＰＵという）１１に渡す。

【００１６】工作機械各軸の現在位置，アラーム，パラ
メータ，画像データ等の画像信号はＣＲＴ／ＭＤＩユニ
ット７０に送られ、そのディスプレイに表示される。Ｃ
ＲＴ／ＭＤＩユニット７０はディスプレイやキーボード
等を備えた自動データ入力装置であり、インターフェー
ス１８は、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７０のキーボードか
らのデータを受けてＣＰＵ１１に渡す。インターフェー
ス１９は自動パルス発生器７１に接続され、自動パルス
発生器７１からのパルスを受ける。自動パルス発生器７
１は工作機械本体の操作盤に実装され、手動操作に基づ
く分配パルスによる各軸制御の工作機械の可動部を精密
に位置決めするために使用される。

【００１７】軸制御回路３０〜３４はＣＰＵ１１からの
各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ４
０〜４４に出力する。サーボアンプ４０〜４４はこの指
令を受けて、各軸のサーボモータ５０〜５４を駆動す
る。Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｕ，Ｖ軸のサーボモータ５０〜５４に
は、位置検出用のパルスコーダが内蔵されており、この
パルスコーダからの位置信号がパルス列としてフィード
バックされる。場合によっては、位置検出器として、リ
ニアスケールが使用される。また、パルス列をＦ／Ｖ
（周波数／電圧）変換することにより速度信号を生成す
ることができる。図では、これらの位置信号のフィード
バックおよび速度フィードバックは省略している。

【００１８】スピンドル制御回路６０は、スピンドル回
転指令及びスピンドルのオリエンテーション等の指令を
受けて、スピンドルアンプ６１にスピンドル速度信号を
出力する。スピンドルアンプ６１はこのスピンドル速度
信号を受けて、スピンドルモータ６２を指令された回転
速度で回転させる。また、オリエンテーション指令によ
って、所定の位置にスピンドルを位置決めする。

【００１９】スピンドル制御回路６０はＣＰＵ１１から
の主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ６１にスピン
ドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ６１はこの
スピンドル速度信号を受けて、工作機械の工具軸を回転
させるスピンドルモータ６２を、指令された回転速度で
回転させる。スピンドルモータ６２には歯車あるいはベ
ルト等でポジションコーダ６３が結合され、該ポジショ
ンコーダ６３が主軸の回転に同期して帰還パルスを出力
し、その帰還パルスはインターフェイス２０を経由して
ＣＰＵ１１に読み取られる。実施例では、５軸分の軸制
御回路とサーボアンプとを有するミリングマシンについ
て示しているが、工作機械によりサーボアンプおよびサ
ーボモータの数は様々である。

【００２０】ＣＮＣ１０および工作機械のハードウェア
に関する構成自体は従来のものと同様であるため、細部
の説明は省略する。

【００２１】図３は本発明の方式により得られる円弧の
概略図である。図において、２つの連続する直線ブロッ
クＮ₁とＮ₂ （ここでは、任意の２つの隣接する直線ブ
ロックをＮ₁およびＮ₂ の符号を用いて説明する）は工
具の工具径路の一部を示しており、この２の連続する直
線ブロックＮ₁とＮ₂ は交点Ｐ₀において交点角度αで
交わり、コーナ部を形成している。本発明の方式では、
この連続する２本の直線ブロックで形成されるコーナ部
において、コーナ部を挟む２本の直線に接し、かつ径路
誤差が指定された許容誤差量以内となるような円弧を求
め、さらに該挿入された円弧の半径に応じた送り速度を
求めて円弧ブロックを形成し、該円弧ブロックを加工プ
ログラムに自動挿入し、これによってコーナ部での減速
を行うものである。

【００２２】図３において、挿入される円弧ブロックＳ
は、直線ブロックＮ₁とは点Ｐ₁において接し、また、
直線ブロックＮ₂とは点Ｐ₂において接している。円弧
ブロックＳの半径をＲ、中心座標を（Ｘ，Ｙ）で表す。
該円弧ブロックＳと加工プログラムである直線ブロック
Ｎ₁，直線ブロックＮ₂との間の最大誤差は、交差点Ｐ
₀からの距離となる。そこで、この交差点Ｐ₀と円弧ブ
ロックＳとの間の距離が、指定された許容誤差量Ｅ以下
となるように円弧ブロックＳを設定する。

【００２３】図４は、直線ブロックと円弧ブロックとの
位置関係を説明する図であり、図に示すように円弧ブロ
ックＳの接点Ｐが交差点Ｐ₀から遠ざかるにしたがっ
て、円弧ブロックＳと交差点Ｐ₀との距離は大きくなっ
て円弧ブロックＳの半径Ｒは大きくなり、逆に、円弧ブ
ロックＳの接点Ｐが交差点Ｐ₀に近づくにしたがって、
円弧ブロックＳと交差点Ｐ₀との距離は小さくなって円
弧ブロックＳの半径Ｒは小さくなる。円弧ブロックＳの
接点Ｐが交差点Ｐ₀に近い程許容誤差量Ｅを小さくする
ことができるが、その分円弧ブロックＳの半径Ｒを小さ
くしなければならず、そのため送り速度の減速となる。
そこで、本発明の方式においては、円弧ブロックＳと交
差点Ｐ₀との距離が許容誤差量Ｅとなるような円弧ブロ
ックＳを設定する。

【００２４】以下、図１の本発明の方式を説明するフロ
ーチャートを用いて、本発明の数値制御装置の工具径路
および送り速度制御方式について説明する。なお、図１
のフローチャートでは、ステップＳの符号を用いて説明
する。

【００２５】本発明の工具径路および送り速度制御方式
は、コーナ部における工具径路としての円弧ブロックを
求める第１の工程（ステップＳ１〜ステップＳ６）と、
該円弧の工具径路に応じた送り速度を求める第２の工程
（ステップＳ７）から構成され、第１の工程で求めた円
弧ブロックの径路を移動させるための工具の送り速度を
第２の工程において求めるものである。なお、この第２
の送り速度を求める工程は、通常の処理工程を利用する
ことができる。

【００２６】ステップＳ１：はじめに、コーナ部におい
て挿入する円弧ブロックＳの半径Ｒと円弧中心（Ｘ，
Ｙ）を求めるために、連続する２つの直線ブロックＮ₁
と直線ブロックＮ₂のそれぞれの長さＬ₁とＬ₂、両直
線ブロックＮ₁と直線ブロックＮ₂の交点角度α、およ
び許容誤差量Ｅを入力し、また、第２の工程において送
り速度を求めるための設定定数を入力する。この設定定
数としては，例えば、補間後の指数形加速度の時定数Ｔ
₁、サーボの位置ループゲインの逆数Ｔ₂、および内回
り誤差量ΔＲがある。なお、直線ブロックＮ₁と直線ブ
ロックＮ₂は任意の連続する直線ブロックを表すもので
ある。

【００２７】前記入力データの内、コーナ部における円
弧の半径Ｒと円弧中心（Ｘ，Ｙ）を求めるための隣接す
る２つの直線ブロックＮ₁と直線ブロックＮ₂の長さＬ
₁，Ｌ₂と、直線ブロックＮ₁と直線ブロックＮ₂の交
点角度αは、加工プログラム中に設定されているデータ
であり、加工プログラムを格納しているＲＡＭから入力
することができる。また、その他の入力データは加工プ
ログラムの作成時にあらかじめ設定される設定値であ
り、該データを格納しているＲＡＭから入力することが
できる。

【００２８】ステップＳ２：次に、前記ステップＳ１で
入力したデータに基づいて、条件１．コーナ部を挟む２
本の直線に接する、条件２．径路誤差が指定された許容
誤差量Ｅ以内とするという２つの条件を満足する円弧ブ
ロックＳを求める。この円弧ブロックＳの設定は、コー
ナ部での円弧ブロックＳの半径Ｒと、円弧中心（Ｘ，
Ｙ）を求めることにより行われる。

【００２９】図３において、挿入される円弧ブロックＳ
は、コーナ部の交差角度αの２等分線上に中心Ｏを持
ち、２等分線のコーナである交差点Ｐ₀から許容誤差量
Ｅだけ離れた点Ｑを通るとすると、その半径Ｒは以下の
式で表される。

【００３０】Ｒ＝Ｅ・（ｃｏｓθ）／（１−ｃｏｓθ） …（１）ここでθは、中心Ｏから直線Ｎ１，Ｎ２に下ろした垂線
と、２等分線の交わる角度であり、以下の式で表され
る。

【００３１】 θ＝（π−α）／２ …（２）したがって、円弧ブロックＳの半径Ｒは、前記式（１）
によって設定され、また、円弧中心Ｏの座標（Ｘ，Ｙ）
は、該半径Ｒと角度θ（あるいはα）によって定められ
る。

【００３２】円弧中心Ｏの座標（Ｘ，Ｙ）は、例えば、
図３に示すように直線ブロックＮ₁が水平方向の位置関
係にあり、交差点Ｐ₀の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）とした場
合には、（Ｘ₀，Ｙ₀）＝（（Ｘ₀−Ｒ・ｔａｎθ），（Ｙ₀＋Ｒ）） …（３）により設定される。

【００３３】なお、上記（３）で示される座標を表す式
は、図３に示される位置関係の場合の例であり、その他
の場合の座標を表す式は、前記半径Ｒと角度θ（あるい
はα）、および直線ブロックの角度等の直線ブロックを
特定するデータから幾何学的に求めることができる。

【００３４】ステップＳ３：つぎに、前記ステップＳ２
において求めた円弧ブロックＳにおいて、該円弧ブロッ
クＳの接点と交差点Ｐ₀との距離が直線ブロックの長さ
の半分より長いか、あるいは短いかの判定を行う。

【００３５】この接点と交差点Ｐ₀との距離の判定は、
隣接するコーナ部で形成する別の円弧ブロックＳとの円
滑な接続を行うために行う工程の一部である。

【００３６】以下、図５に示す円弧ブロックと直線ブロ
ックとの位関係図を用いて説明する。図５において、加
工プログラムにより工具径路が直線ブロックＮ₀、直線
ブロックＮ₁、および直線ブロックＮ₂ により形成さ
れ、直線ブロックＮ₀と直線ブロックＮ₁は交差点Ｐ_-1
において交差し、直線ブロックＮ₁と直線ブロックＮ₂
は交差点Ｐ₀において交差している。この位置関係にお
いて、前記ステップＳ２にしたがって、直線ブロックＮ
₀と直線ブロックＮ₁とに接し径路誤差が許容誤差Ｅで
ある円弧を求めると円弧ブロックＳ₀₁となり、また、直
線ブロックＮ₁と直線ブロックＮ₂とに接し径路誤差が
許容誤差Ｅである円弧を求めると円弧ブロックＳ₁₂とな
る。

【００３７】求めた円弧ブロックＳ₀₁の直線ブロックＮ
₁との接点位置Ａと交差点Ｐ_-1からの距離が、直線ブロ
ックＮ₁の長さＬ₁の半分の長さＬ₁／２より長い場合
や、また、求めた円弧ブロックＳ₁₂の直線ブロックＮ₂
との接点位置Ｂと交差点Ｐ₀からの距離が、直線ブロッ
クＮ₁の長さＬ₁の半分の長さＬ₁／２より長い場合に
は、円弧ブロックＳ₀₁と円弧ブロックＳ₁₂は、それぞれ
の円弧ブロックＳの途中において交差することになる。
図５では、円弧ブロックＳ₀₁と円弧ブロックＳ₁₂がとも
に直線ブロックＮ₁の長さＬ₁の半分の長さＬ₁／２よ
り長い場合を示している。

【００３８】図５において、円弧ブロックＳ₀₁および円
弧ブロックＳ₁₂の直線ブロックＮ₁に対する位置関係を
みると、円弧ブロックＳ₀₁は直線ブロックＮ₁に点Ａに
おいて接し、また円弧ブロックＳ₁₂は直線ブロックＮ₂
に点Ｂにおいて接しており、両円弧ブロックＳ₀₁と円弧
ブロックＳ₁₂は点Ｃにおいて交差している。円弧ブロッ
クＳが直線ブロックと接する点ＡとＢは直線ブロックＮ
₁上において移動方向に対して逆の位置関係となるた
め、円弧ブロックＳ₀₁の終端に達した後、円弧ブロック
Ｓ₁₂に円滑に進むことができない。

【００３９】そこで、このステップＳ３において、円弧
ブロックＳの接点と交差点Ｐ₀との距離が直線ブロック
の長さの半分より長いか、あるいは短いかの判定を行
い、長い場合には次のステップＳ４において、半径Ｒと
円弧中心（Ｘ，Ｙ）の再計算を行う。

【００４０】ステップＳ４：図５に示すような位置関係
において、円弧ブロックＳ₀₁と円弧ブロックＳ₁₂との円
滑な接続は、円弧ブロックＳ₀₁の終点と円弧ブロックＳ
₁₂の始点を少なくとも直線ブロックＮ₁の中間点に位置
させることにより行うことができ、この工程により半径
Ｒと円弧中心（Ｘ，Ｙ）の再計算を行う。

【００４１】該半径Ｒと円弧中心（Ｘ，Ｙ）の再計算
は、前記図３において、線分Ｐ₁Ｐ₀を直線ブロックＮ
₁の長さＬ₁の半分であるＬ₁／２とし、この線分Ｐ₁
Ｐ₀により円弧ブロックＳの半径ＲをＲ＝（線分Ｐ₁Ｐ₀）／ｔａｎθ …（４）とすることにより求める。

【００４２】なお、円弧中心（Ｘ，Ｙ）の再計算につい
ては、前記と同様であるため省略する。

【００４３】ステップＳ５，ステップＳ６：前記ステッ
プＳ３において、円弧ブロックＳの接点と交差点Ｐ₀と
の距離が直線ブロックの長さの半分より短い場合、およ
び、ステップＳ４で半径Ｒと円弧中心（Ｘ，Ｙ）の再計
算を行った後、この工程において他方の直線ブロックＮ
₂についても前記ステップＳ３と同様の判定を行う。そ
して、円弧ブロックＳの接点と交差点Ｐ₀との距離が直
線ブロックの長さの半分より長い場合にはステップＳ６
において、前記ステップＳ４と同様にして半径Ｒと円弧
中心（Ｘ，Ｙ）の再計算を行う。

【００４４】直線ブロックの長さの半分の位置で接する
円弧を求める場合、それぞれ別個に求めることもできる
が、以下において、半径Ｒと円弧中心（Ｘ，Ｙ）の再計
算において、連続する直線ブロックの両方について、そ
れぞれの直線ブロックの１／２の位置において接する円
弧ブロックＳを求める場合について説明する。

【００４５】図６に示す円弧ブロックと直線ブロックと
の位関係図において、円弧ブロックＳは、直線ブロック
Ｎ₁と直線ブロックＮ₂ のそれぞれの中間点において接
している。この場合における円弧ブロックＳの半径ＲはＲ＝〔Ｌ₁ ²−｛（１−Ｌ₁ ²）（１−Ｌ₂ ²）｝^1/2 ／（４・ｃｏｓα）〕^1/2 …（５）により表される。なお、Ｌ₁およびＬ₂は直線ブロック
Ｎ₁，直線ブロックＮ₂の長さであり、αは直線ブロッ
クＮ₁，直線ブロックＮ₂の交差角度である。

【００４６】したがって、前記ステップＳ３〜ステップ
Ｓ６の処理を行うことにより、円弧ブロックＳの円滑な
接続が可能となる。図７の円弧ブロックと直線ブロック
との位関係図は、直線ブロックＮ₀，直線ブロック
Ｎ₁，および直線ブロックＮ₂の間で円弧ブロックＳの
再計算により求めた円弧ブロックの接続状態を示してい
る。図において、直線ブロックＮ₀と直線ブロックＮ₁
間に形成される円弧ブロックＳ₁は、直線ブロックＮ₁
の中点Ｍにおいて接し、また、直線ブロックＮ₁と直線
ブロックＮ₂間に形成される円弧ブロックＳ₂は、直線
ブロックＮ₁の前記と同一の中点Ｍにおいて接してお
り、該中点Ｍにおいて２つの円弧ブロックＳ₁と円弧ブ
ロックＳ₂は円滑に接続されることになる。

【００４７】したがって、コーナ部における工具径路と
しての円弧ブロックを求める第１の工程は、前記したス
テップＳ１〜ステップＳ６の工程により構成されること
になる。

【００４８】ステップＳ７：次に、前記ステップＳ１〜
ステップＳ６の第１の工程により求められた円弧ブロッ
クに基づいて、工具径路の送り速度を求める。

【００４９】この円弧ブロックから送り速度を求める工
程は、通常知られている以下の演算により行うことがで
きる。

【００５０】円弧補間における定常的な円弧の内回り誤
差量ΔＲ（ｍｍ）は、以下の式により表される。

【００５１】 ΔＲ＝（Ｔ₁ ²／２＋Ｔ₂ ²／２）・Ｆ²／Ｒ …（６）ここで、Ｔ₁は補間後指数形加減速の時定数（ｓｅ
ｃ）、Ｔ₂はサーボの位置ループゲインの逆数（ｓｅ
ｃ）、Ｆは送り速度（ｍｍ／ｓｅｃ）であり、Ｒは前記
工程により求められた円弧ブロックＳの半径である。

【００５２】前記式から、円弧補間における定常的な円
弧の内回り誤差量ΔＲを一定にするような送り速度Ｆ
は、次式により表すことができる。

【００５３】Ｆ＝〔ΔＲ・Ｒ／（Ｔ₁ ²／２＋Ｔ₂ ²／２）〕^1/2 …（７）したがって、前記工程で求めた円弧ブロックＳの半径Ｒ
と、ＲＡＭ等に記憶しておいた補間後指数形加減速の時
定数Ｔ₁、サーボの位置ループゲインの逆数Ｔ₂、およ
び内回り誤差量ΔＲ等の設定定数を読み出し、前記式
（７）を用いて、円弧ブロックＳに応じた送り速度Ｆを
求めることができる。

【００５４】したがって、前記ステップＳ１〜ステップ
Ｓ６の第１の工程によって、コーナ部における工具径路
としての円弧ブロックを求め、次にステップＳ７の第２
の工程によって、求めた円弧ブロックを用いて工具径路
の送り速度を求めることにより、工具径路および送り速
度が設定することができる。

【００５５】（実施例の変形例）前記実施例において
は、形成する円弧ブロックと加工プログラムとの間の径
路誤差が設定した許容誤差となるように円弧を設定して
いるが、許容誤差以下の任意の値により円弧を設定する
こともできる。

【００５６】また、内回り誤差量を含んだ最終的な径路
誤差が許容誤差以下となるように、前記式（１）におけ
る許容誤差Ｅを補正して半径Ｒを求めることもできる。

【００５７】また、半径および円弧中心の再計算におい
て、円弧の直線と接する位置を直線の中点としている
が、該接点を交差点と前記中点の線分内とすることもで
きる。この場合には、少なくとも該接点から直線を経過
した後円弧に移る軌跡を形成するものとなる。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の数値制御
装置の工具径路および送り速度制御方式により、コーナ
部において、径路誤差の一定の範囲に保ちつつ、機械の
ショックを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方式を説明するフローチャートであ
る。

【図２】本発明の方式を実施する一実施例の数値制御装
置ハードウェアを示すブロック図である。

【図３】本発明の方式により得られる円弧の概略図であ
る。

【図４】直線ブロックと円弧ブロックとの位置関係を説
明する図である。

【図５】直線ブロックと円弧ブロックとの位置関係を説
明する図である。

【図６】直線ブロックと円弧ブロックとの位置関係を説
明する図である。

【図７】直線ブロックと円弧ブロックとの位置関係を説
明する図である。

【符号の説明】

１０数値制御装置（ＣＮＣ）１１プロセッサ（ＣＰＵ）１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ１５，１８インターフェイス２１バス７０ＣＲＴ／ＭＤＩユニット７２紙テープリーダ等

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工具の径路および送り速度を加工プログ
ラムにしたがって制御する数値制御装置の工具径路およ
び送り速度制御方式において、直線から直線へのコーナ
部において、各直線に接し、かつプログラムされた径路
との径路誤差が指定された許容誤差量以下である円弧を
形成し、該円弧をコーナ部での工具径路とするとともに
該円弧に応じた送り速度を作成して円弧ブロックを形成
し、該円弧ブロックを前記加工プログラムに自動挿入す
ることを特徴とする数値制御装置の工具径路および送り
速度制御方式。
【請求項２】前記円弧ブロックの円弧半径は、前記許
容誤差量と前記２本の直線の交差角度から求める請求項
１記載の数値制御装置の工具径路および送り速度制御方
式。
【請求項３】前記円弧ブロックの円弧半径は、直線の
長さと前記２本の直線の交差角度から求める請求項１記
載の数値制御装置の工具径路および送り速度制御方式。
【請求項４】前記円弧ブロックの円弧半径を求めるた
めに用いる長さは、直線の１／２の長さとする請求項３
記載の数値制御装置の工具径路および送り速度制御方
式。