JPH07191728A - 数値制御における送り速度制御方法および装置 - Google Patents
数値制御における送り速度制御方法および装置Info
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- JPH07191728A JPH07191728A JP24421491A JP24421491A JPH07191728A JP H07191728 A JPH07191728 A JP H07191728A JP 24421491 A JP24421491 A JP 24421491A JP 24421491 A JP24421491 A JP 24421491A JP H07191728 A JPH07191728 A JP H07191728A
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- machining
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Abstract
(57)【要約】
【目的】加工ブロックの移動距離にかかわらず常に、安
定で高精度な加工を実現する数値制御における送り速度
制御方法および装置を提供する。 【構成】データ解釈時間等によって定まる許容最小移動
時間Ｔａと、加工ブロックの移動距離Ｌとで定まる許容
最大送り速度Ｆd を動作中にリアルタイムで求め、移動
指令速度Ｆｃが許容最大送り速度Ｆd を越えている場合
は、該当ブロックの実際の送り速度Ｆを許容最大速度Ｆ
d に設定することにより、スムーズな減速を可能とし、
工作機械の運動の機械的ショックや加工精度の低下を防
止する。
定で高精度な加工を実現する数値制御における送り速度
制御方法および装置を提供する。 【構成】データ解釈時間等によって定まる許容最小移動
時間Ｔａと、加工ブロックの移動距離Ｌとで定まる許容
最大送り速度Ｆd を動作中にリアルタイムで求め、移動
指令速度Ｆｃが許容最大送り速度Ｆd を越えている場合
は、該当ブロックの実際の送り速度Ｆを許容最大速度Ｆ
d に設定することにより、スムーズな減速を可能とし、
工作機械の運動の機械的ショックや加工精度の低下を防
止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、数値制御における送り
速度制御方法および装置に関し、特に工作機械が高精度
且つスムーズな動作を行う数値制御における送り速度制
御方法および装置に関する。
速度制御方法および装置に関し、特に工作機械が高精度
且つスムーズな動作を行う数値制御における送り速度制
御方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ技術や数値制御（ＮＣ）手
法の発達に伴い、コンピュータを使用した数値制御に基
づく機械加工の加工速度や加工精度特性の向上は著しい
ものがあり、自由曲面等における多種類の曲面加工にも
対応可能な装置も実用化されている。数値制御における
機械加工は、ＮＣテープ等の記録媒体から読み出した加
工処理対象（被加工物）の加工データ（被加工物の形状
データ）を解釈し、解釈データに基づいて切削工具の移
動軌跡や送り速度を設定して加工処理単位であるブロッ
ク毎に処理を行う。
法の発達に伴い、コンピュータを使用した数値制御に基
づく機械加工の加工速度や加工精度特性の向上は著しい
ものがあり、自由曲面等における多種類の曲面加工にも
対応可能な装置も実用化されている。数値制御における
機械加工は、ＮＣテープ等の記録媒体から読み出した加
工処理対象（被加工物）の加工データ（被加工物の形状
データ）を解釈し、解釈データに基づいて切削工具の移
動軌跡や送り速度を設定して加工処理単位であるブロッ
ク毎に処理を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
数値制御装置においては、ＮＣテープ等の記録媒体から
読み出したデータに基づいて切削工具の移動軌跡や送り
速度等の加工処理態様を設定している。ところで、被加
工物の加工形状は種々雑多であり、１つの加工ブロック
の動作に要する時間も長短ある。一方、データの解釈に
は数値制御装置の演算処理速度に依存する解釈時間を要
する。したがって、１つの加工ブロックの加工動作に入
る前には当該１つの加工ブロックについてのデータ解釈
が終了していなければならない。そこで、従来はバッフ
ァメモリを用意し、このバッファメモリに複数ブロック
についての解釈データを格納しておき、時間遅れのない
ようにバッファメモリから読み出されたデータに基づい
て加工動作を行わせている。しかしながら、バッファメ
モリの容量は無限ではなく、通常は構成の簡素化、コス
ト等を考慮して最小容量に抑えていることが多い。バッ
ファメモリの残容量がないときには、加工ブロックの処
理時間が解釈時間よりも短いようなとき、つまり、加工
部の長さが短いときには、加工動作に入る前に、必要な
解釈データが入力されない恐れが生ずる。
数値制御装置においては、ＮＣテープ等の記録媒体から
読み出したデータに基づいて切削工具の移動軌跡や送り
速度等の加工処理態様を設定している。ところで、被加
工物の加工形状は種々雑多であり、１つの加工ブロック
の動作に要する時間も長短ある。一方、データの解釈に
は数値制御装置の演算処理速度に依存する解釈時間を要
する。したがって、１つの加工ブロックの加工動作に入
る前には当該１つの加工ブロックについてのデータ解釈
が終了していなければならない。そこで、従来はバッフ
ァメモリを用意し、このバッファメモリに複数ブロック
についての解釈データを格納しておき、時間遅れのない
ようにバッファメモリから読み出されたデータに基づい
て加工動作を行わせている。しかしながら、バッファメ
モリの容量は無限ではなく、通常は構成の簡素化、コス
ト等を考慮して最小容量に抑えていることが多い。バッ
ファメモリの残容量がないときには、加工ブロックの処
理時間が解釈時間よりも短いようなとき、つまり、加工
部の長さが短いときには、加工動作に入る前に、必要な
解釈データが入力されない恐れが生ずる。
【０００４】図４には、一定のプログラム指令速度ＦC
で直線加工を、Ｎ１〜Ｎ１２の各ブロックついて行う場
合の加工工具の軌跡（プログラム指令経路）が示されて
いる。各ブロックの矢印は向きを、その長さは加工移動
距離を示している。ブロックＮ１１とＮ１２はコーナー
加工時における減速工程を示す。図５には、図４の加工
動作過程におけるプログラム指令速度ＦCの変化が示さ
れている。この例では、一定のＦCが指定されているた
め、加工処理が短くなれば動作時間も比例して短くな
る。したがって、図６に示すように各ブロックのプログ
ラムの動作時間が許容最小移動時間Ｔa よりも短かくな
ると、移動指令パルス出力が間に合わなくなり、送り速
度がステップ的に変化する。その結果、機械の送り動作
が不連続となり、加工工具に機械的ショックを与えてし
まい、加工精度が低下するという問題が発生する。
で直線加工を、Ｎ１〜Ｎ１２の各ブロックついて行う場
合の加工工具の軌跡（プログラム指令経路）が示されて
いる。各ブロックの矢印は向きを、その長さは加工移動
距離を示している。ブロックＮ１１とＮ１２はコーナー
加工時における減速工程を示す。図５には、図４の加工
動作過程におけるプログラム指令速度ＦCの変化が示さ
れている。この例では、一定のＦCが指定されているた
め、加工処理が短くなれば動作時間も比例して短くな
る。したがって、図６に示すように各ブロックのプログ
ラムの動作時間が許容最小移動時間Ｔa よりも短かくな
ると、移動指令パルス出力が間に合わなくなり、送り速
度がステップ的に変化する。その結果、機械の送り動作
が不連続となり、加工工具に機械的ショックを与えてし
まい、加工精度が低下するという問題が発生する。
【０００５】そこで、本発明の目的は、加工ブロックの
長さにかかわらず常に、安定で高精度な加工を実現する
数値制御における送り速度制御方法および装置を提供す
ることにある。
長さにかかわらず常に、安定で高精度な加工を実現する
数値制御における送り速度制御方法および装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明による数値制御における送り速度制御方法
は、加工ブロック毎に所定の送り速度に制御して加工工
具による加工を行う数値制御における送り速度制御方法
において、前記加工ブロック毎の前記加工工具の移動距
離Ｌを求め、この距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間
Ｔａとから、許容最大送り速度ＦdをＦd ＝Ｌ／Ｔａと
して求め、指令送り速度Ｆｃが前記Ｆdよりも大きいと
きには、実際の送り速度ＦをＦdに設定するように構成
される。また、本発明による数値制御における送り速度
制御装置は、加工ブロック毎に所定の送り速度に制御し
て加工工具による加工を行う数値制御における送り速度
制御装置において、前記加工ブロック毎の前記加工工具
の移動距離Ｌを算出する第１の手段と、前記移動距離Ｌ
と予め定めた許容最小移動時間Ｔａとから許容最大送り
速度ＦdをＦd＝Ｌ／Ｔａとして算出する第２の手段と、
指令送り速度Ｆｃと前記許容最大送り速度Ｆdとを比較
する第３の手段と、この第３の手段の比較結果がＦｃ＞
Ｆd のとき実際の送り速度をＦ＝Ｆd に設定する第４の
手段と、を備えて構成される。更に、本発明による数値
制御における送り速度制御装置は、加工ブロック毎に所
定の送り速度に制御して加工工具による加工を行う数値
制御における送り速度制御装置において、前記加工ブロ
ック毎の前記加工工具の移動距離Ｌを算出する第１の手
段と、前記移動距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間Ｔ
ａとから許容最大送り速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔａとして
算出する第２の手段と、指令送り速度Ｆｃと前記許容最
大送り速度Ｆd とを比較する第３の手段と、この第３の
手段の比較結果がＦｃ＞Ｆd のとき実際の送り速度をＦ
＝Ｆd に設定し、Ｆｃ＞Ｆd でないとき実際の送り速度
Ｆを前記指令送り速度ＦCに設定する第４の手段と、を
備えて構成される。
め、本発明による数値制御における送り速度制御方法
は、加工ブロック毎に所定の送り速度に制御して加工工
具による加工を行う数値制御における送り速度制御方法
において、前記加工ブロック毎の前記加工工具の移動距
離Ｌを求め、この距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間
Ｔａとから、許容最大送り速度ＦdをＦd ＝Ｌ／Ｔａと
して求め、指令送り速度Ｆｃが前記Ｆdよりも大きいと
きには、実際の送り速度ＦをＦdに設定するように構成
される。また、本発明による数値制御における送り速度
制御装置は、加工ブロック毎に所定の送り速度に制御し
て加工工具による加工を行う数値制御における送り速度
制御装置において、前記加工ブロック毎の前記加工工具
の移動距離Ｌを算出する第１の手段と、前記移動距離Ｌ
と予め定めた許容最小移動時間Ｔａとから許容最大送り
速度ＦdをＦd＝Ｌ／Ｔａとして算出する第２の手段と、
指令送り速度Ｆｃと前記許容最大送り速度Ｆdとを比較
する第３の手段と、この第３の手段の比較結果がＦｃ＞
Ｆd のとき実際の送り速度をＦ＝Ｆd に設定する第４の
手段と、を備えて構成される。更に、本発明による数値
制御における送り速度制御装置は、加工ブロック毎に所
定の送り速度に制御して加工工具による加工を行う数値
制御における送り速度制御装置において、前記加工ブロ
ック毎の前記加工工具の移動距離Ｌを算出する第１の手
段と、前記移動距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間Ｔ
ａとから許容最大送り速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔａとして
算出する第２の手段と、指令送り速度Ｆｃと前記許容最
大送り速度Ｆd とを比較する第３の手段と、この第３の
手段の比較結果がＦｃ＞Ｆd のとき実際の送り速度をＦ
＝Ｆd に設定し、Ｆｃ＞Ｆd でないとき実際の送り速度
Ｆを前記指令送り速度ＦCに設定する第４の手段と、を
備えて構成される。
【０００７】
【作用】本発明では、データ解釈時間等によって定まる
許容最小移動時間Ｔａと、加工ブロックの移動距離Ｌと
で定まる許容最大送り速度Ｆd を動作中にリアルタイム
で求め、移動指令速度Ｆｃが許容最大送り速度Ｆd を越
えている場合は、該当ブロックの実際の送り速度を許容
最大速度Ｆd に設定することにより、スムーズな減速を
可能とし、工作機械の運動の機械的ショックや加工精度
の低下を防止する。
許容最小移動時間Ｔａと、加工ブロックの移動距離Ｌと
で定まる許容最大送り速度Ｆd を動作中にリアルタイム
で求め、移動指令速度Ｆｃが許容最大送り速度Ｆd を越
えている場合は、該当ブロックの実際の送り速度を許容
最大速度Ｆd に設定することにより、スムーズな減速を
可能とし、工作機械の運動の機械的ショックや加工精度
の低下を防止する。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。図１は、本発明による数値制御における送り速
度制御方法および装置の動作処理手順を示すフローチャ
ート、図２は、その装置構成ブロック図である。図２に
おいて、ＮＣテープ１からのデータはデータ受信／解釈
部２にて受信、解釈され、解釈データがバッファメモリ
３に記録される。バッファメモリ３は、複数ブロックに
ついてのＮＣテープ１からの解釈データを格納し、古い
順に速度速度制御部４に送出する、いわゆるＦＩＦＯ機
能を有する。速度制御部４は、バッファメモリ３から供
給されるデータに基づいて、当該ブロックでの加工距離
（加工工具の移動距離）Ｌを求め、得られたＬと、最小
解釈時間に対応する許容最小移動時間Ｔａとから許容最
大速度Ｆd を求める。求められたＦd と指令送り速度Ｆ
ｃとを比較し、ＦｃがＦd よりも大きいときには、実際
の送り速度ＦをＦdに設定して、設定された実際の送り
速度になるように、減速動作を行わせるべくサーボ部５
に制御信号を送出して、工作機械６を制御する。
明する。図１は、本発明による数値制御における送り速
度制御方法および装置の動作処理手順を示すフローチャ
ート、図２は、その装置構成ブロック図である。図２に
おいて、ＮＣテープ１からのデータはデータ受信／解釈
部２にて受信、解釈され、解釈データがバッファメモリ
３に記録される。バッファメモリ３は、複数ブロックに
ついてのＮＣテープ１からの解釈データを格納し、古い
順に速度速度制御部４に送出する、いわゆるＦＩＦＯ機
能を有する。速度制御部４は、バッファメモリ３から供
給されるデータに基づいて、当該ブロックでの加工距離
（加工工具の移動距離）Ｌを求め、得られたＬと、最小
解釈時間に対応する許容最小移動時間Ｔａとから許容最
大速度Ｆd を求める。求められたＦd と指令送り速度Ｆ
ｃとを比較し、ＦｃがＦd よりも大きいときには、実際
の送り速度ＦをＦdに設定して、設定された実際の送り
速度になるように、減速動作を行わせるべくサーボ部５
に制御信号を送出して、工作機械６を制御する。
【０００９】図１を参照して、より具体的に本実施例の
動作を説明する。先ず、ＮＣテープ１からのデータに基
づいてＮＣプログラムのあるブロックの移動量（Ｌ）を
計算し（ステップＳ１）、得られた移動量Ｌと、許容最
小移動時間Ｔａとから許容最大速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔ
ａで計算する（ステップＳ２）。次に、指令送り速度Ｆ
ｃがＦd よりも大きいか否かを判断し、大きいと判断さ
れたときには、実際の送り速度（移動速度目標値）Ｆを
Ｆ＝Ｆd と設定し（ステップＳ４）、小さいか等しけれ
ばＦ＝Ｆｃと設定する（ステップＳ５）。そして、該当
ブロックの送り速度Ｆを目標値とし、加減速加速度（パ
ラメータ）によって決まる指令速度傾斜から、バッファ
メモリ３内に格納されているブロックの移動区間内にお
ける減速開始点を求めた後（ステップＳ６）、減速開始
点から該当ブロック始点までの速度指令曲線を生成する
（ステップＳ７）。こうして生成された速度指令曲線に
従った速度で送り速度を制御して加工動作を行う（ステ
ップＳ８）。
動作を説明する。先ず、ＮＣテープ１からのデータに基
づいてＮＣプログラムのあるブロックの移動量（Ｌ）を
計算し（ステップＳ１）、得られた移動量Ｌと、許容最
小移動時間Ｔａとから許容最大速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔ
ａで計算する（ステップＳ２）。次に、指令送り速度Ｆ
ｃがＦd よりも大きいか否かを判断し、大きいと判断さ
れたときには、実際の送り速度（移動速度目標値）Ｆを
Ｆ＝Ｆd と設定し（ステップＳ４）、小さいか等しけれ
ばＦ＝Ｆｃと設定する（ステップＳ５）。そして、該当
ブロックの送り速度Ｆを目標値とし、加減速加速度（パ
ラメータ）によって決まる指令速度傾斜から、バッファ
メモリ３内に格納されているブロックの移動区間内にお
ける減速開始点を求めた後（ステップＳ６）、減速開始
点から該当ブロック始点までの速度指令曲線を生成する
（ステップＳ７）。こうして生成された速度指令曲線に
従った速度で送り速度を制御して加工動作を行う（ステ
ップＳ８）。
【００１０】図３には、以上のようにしたブロック毎の
送り速度の変化が示されている。図３からも明らかなよ
うに、本実施例では、ブロック移動距離が短い（ブロッ
ク動作時間が短い）場合には、例えば、ブロックＮ２〜
Ｎ６，Ｎ８，Ｎ９のように送り速度を低くして最低限デ
ータ解釈時間を確保するようにしている。
送り速度の変化が示されている。図３からも明らかなよ
うに、本実施例では、ブロック移動距離が短い（ブロッ
ク動作時間が短い）場合には、例えば、ブロックＮ２〜
Ｎ６，Ｎ８，Ｎ９のように送り速度を低くして最低限デ
ータ解釈時間を確保するようにしている。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による数値
制御における送り速度制御方法および装置は、データ解
釈時間等によって定まる許容最小移動時間Ｔａと、加工
ブロックの移動距離Ｌとで定まる許容最大送り速度Ｆd
を動作中にリアルタイムで求め、移動指令速度Ｆｃが許
容最大送り速度Ｆd を越えている場合は、該当ブロック
の実際の送り速度Ｆを許容最大速度Ｆd に設定している
ので、通常では、ブロック処理が間に合わないような微
小移動ブロックでも、処理が間に合いスムーズな減速が
可能となり、工作機械の運動の機械的ショックや加工精
度の低下の問題を解決できる。
制御における送り速度制御方法および装置は、データ解
釈時間等によって定まる許容最小移動時間Ｔａと、加工
ブロックの移動距離Ｌとで定まる許容最大送り速度Ｆd
を動作中にリアルタイムで求め、移動指令速度Ｆｃが許
容最大送り速度Ｆd を越えている場合は、該当ブロック
の実際の送り速度Ｆを許容最大速度Ｆd に設定している
ので、通常では、ブロック処理が間に合わないような微
小移動ブロックでも、処理が間に合いスムーズな減速が
可能となり、工作機械の運動の機械的ショックや加工精
度の低下の問題を解決できる。
【図１】本発明による数値制御における送り速度制御方
法および装置の一実施例の動作手順を示すフローチャー
トである。
法および装置の一実施例の動作手順を示すフローチャー
トである。
【図２】本発明による数値制御における送り速度制御装
置の一実施例の構成ブロックである。
置の一実施例の構成ブロックである。
【図３】本発明の実施例によるブロック毎の送り速度の
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図４】数値制御加工における加工工具の移動軌跡の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】図４の例におけるプログラム指令速度とブロッ
ク時間との関係を示す図である。
ク時間との関係を示す図である。
【図６】図５の例についての従来方法および装置で得ら
れる実際の送り速度の変化を示す図である。
れる実際の送り速度の変化を示す図である。
１ ＮＣテープ ２ データ
受信／解釈部 ３ バッファメモリ ４ 速度制
御部 ５ サーボ部 ６ 工作機
械
受信／解釈部 ３ バッファメモリ ４ 速度制
御部 ５ サーボ部 ６ 工作機
械
Claims (3)
- 【請求項１】加工ブロック毎に所定の送り速度に制御し
て加工工具による加工を行う数値制御における送り速度
制御方法において、 前記加工ブロック毎の前記加工工具の移動距離Ｌを求
め、この距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間Ｔａとか
ら、許容最大送り速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔａとして求
め、指令送り速度Ｆｃが前記Ｆd よりも大きいときに
は、実際の送り速度ＦをＦd に設定することを特徴とす
る数値制御における送り速度制御方法。 - 【請求項２】加工ブロック毎に所定の送り速度に制御し
て加工工具による加工を行う数値制御における送り速度
制御装置において、 前記加工ブロック毎の前記加工工具の移動距離Ｌを算出
する第１の手段と、 前記移動距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間Ｔａとか
ら許容最大送り速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔａとして算出す
る第２の手段と、 指令送り速度Ｆｃと前記許容最大送り速度Ｆd とを比較
する第３の手段と、 この第３の手段の比較結果がＦｃ＞Ｆd のとき実際の送
り速度をＦ＝Ｆd に設定する第４の手段と、を備えて成
ることを特徴とする数値制御における送り速度制御装
置。 - 【請求項３】加工ブロック毎に所定の送り速度に制御し
て加工工具による加工を行う数値制御における送り速度
制御装置において、 前記加工ブロック毎の前記加工工具の移動距離Ｌを算出
する第１の手段と、 前記移動距離Ｌと予め定めた許容最小移動時間Ｔａとか
ら許容最大送り速度Ｆd をＦd ＝Ｌ／Ｔａとして算出す
る第２の手段と、 指令送り速度Ｆｃと前記許容最大送り速度Ｆd とを比較
する第３の手段と、 この第３の手段の比較結果がＦｃ＞Ｆd のとき実際の送
り速度をＦ＝Ｆd に設定し、Ｆｃ＞Ｆd でないとき実際
の送り速度Ｆを前記指令送り速度ＦCに設定する第４の
手段と、を備えて成ることを特徴とする数値制御におけ
る送り速度制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24421491A JPH07191728A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
| DE69229309T DE69229309T2 (de) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung des Vorschubes in numerisch gesteuerten Systemen |
| EP92307846A EP0530033B1 (en) | 1991-08-30 | 1992-08-28 | Feed rate control method and apparatus in numerical control system |
| US08/510,771 US5528506A (en) | 1991-08-30 | 1995-08-03 | Feed rate control method and apparatus in numerical control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24421491A JPH07191728A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07191728A true JPH07191728A (ja) | 1995-07-28 |
Family
ID=17115450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24421491A Pending JPH07191728A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07191728A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08137538A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-05-31 | Yaskawa Electric Corp | 数値制御装置の送り速度制御方法 |
| JPH09319424A (ja) * | 1996-05-30 | 1997-12-12 | Makino Milling Mach Co Ltd | 数値制御における送り速度制御方法および装置 |
| CN104175175A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 发那科株式会社 | 控制进给速度的数值控制装置 |
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| JP2020071727A (ja) * | 2018-10-31 | 2020-05-07 | ファナック株式会社 | 数値制御装置 |
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| JPS62130411A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-12 | Fanuc Ltd | 数値制御方法 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP24421491A patent/JPH07191728A/ja active Pending
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