JPH0744215A - 工作機械の送り軸制御方法および装置 - Google Patents
工作機械の送り軸制御方法および装置Info
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- JPH0744215A JPH0744215A JP18817093A JP18817093A JPH0744215A JP H0744215 A JPH0744215 A JP H0744215A JP 18817093 A JP18817093 A JP 18817093A JP 18817093 A JP18817093 A JP 18817093A JP H0744215 A JPH0744215 A JP H0744215A
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- Japan
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- coordinate system
- data
- axis
- desired angle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工作機械の直交座標系上の各座標軸を所望の
角度回転して所望角度座標系を設定し、任意角度の斜辺
を有するワーク形状の加工を容易にした工作機械の送り
軸制御方法および装置を提供する。 【構成】 加工プログラム入力部１または手動入力部３
から直交座標系の各座標軸を所望の角度回転する角度の
データを入力して所望角度座標系を設定し、その所望角
度座標系に基づいて指令された軸移動量を直交座標系の
軸移動量に変換演算して各送り軸を制御する。
角度回転して所望角度座標系を設定し、任意角度の斜辺
を有するワーク形状の加工を容易にした工作機械の送り
軸制御方法および装置を提供する。 【構成】 加工プログラム入力部１または手動入力部３
から直交座標系の各座標軸を所望の角度回転する角度の
データを入力して所望角度座標系を設定し、その所望角
度座標系に基づいて指令された軸移動量を直交座標系の
軸移動量に変換演算して各送り軸を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の送り軸制御方
法および装置に関し、特に直交座標系の各座標軸をそれ
ぞれ所望の角度だけ回転させて所望角度座標系を設定
し、その所望角度座標系の座標軸に沿った軸移動量の指
令を入力し、直交座標系の座標軸に沿った軸移動量の指
令に変換演算して送り軸を制御する送り軸制御方法およ
び装置に関する。
法および装置に関し、特に直交座標系の各座標軸をそれ
ぞれ所望の角度だけ回転させて所望角度座標系を設定
し、その所望角度座標系の座標軸に沿った軸移動量の指
令を入力し、直交座標系の座標軸に沿った軸移動量の指
令に変換演算して送り軸を制御する送り軸制御方法およ
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械により多角形状のワーク
の各辺を加工する場合、加工する辺が工作機械の３軸直
交座標系のＸ，Ｙ，Ｚ軸と平行でない辺（以下斜辺部分
と称す）を加工する毎に、ワークを工作機械の送り軸で
構成される直交座標系の座標軸に合わせる段取り換えを
行っていた。また、回転テーブル等にワークを固定しワ
ークの各辺の加工毎に回転テーブルを停止する位置を割
り出して加工していた。また、３次元形状ワークの斜面
部分を加工する場合、ワークの形状に合わせた専用工作
機械を用いたり、Ａ軸やＢ軸等の付加送り軸を有する工
作機械を用いたり、または特殊治具を用いて、複雑な加
工プログラムによって加工したりしていた。また、ＮＣ
装置に直交座標系を回転させる機能として、座標軸回転
機能があり、取り付けたワークが工作機械の送り軸で構
成される直交座標系の座標軸に対して回転した位置にあ
る場合にその機能を使用していた。
の各辺を加工する場合、加工する辺が工作機械の３軸直
交座標系のＸ，Ｙ，Ｚ軸と平行でない辺（以下斜辺部分
と称す）を加工する毎に、ワークを工作機械の送り軸で
構成される直交座標系の座標軸に合わせる段取り換えを
行っていた。また、回転テーブル等にワークを固定しワ
ークの各辺の加工毎に回転テーブルを停止する位置を割
り出して加工していた。また、３次元形状ワークの斜面
部分を加工する場合、ワークの形状に合わせた専用工作
機械を用いたり、Ａ軸やＢ軸等の付加送り軸を有する工
作機械を用いたり、または特殊治具を用いて、複雑な加
工プログラムによって加工したりしていた。また、ＮＣ
装置に直交座標系を回転させる機能として、座標軸回転
機能があり、取り付けたワークが工作機械の送り軸で構
成される直交座標系の座標軸に対して回転した位置にあ
る場合にその機能を使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、多角形
状のワークの斜辺部分の加工をＸ，Ｙ，Ｚの直交する３
軸を備えた工作機械で加工する場合、工作機械の送り軸
により構成される直交座標系にワークの各加工面を合わ
せる段取り換えに多大な時間を要し、高い加工精度が得
られ難かった。また、前記回転テーブル等にワークを固
定しワークを各加工面毎に割り出して加工する場合、割
り出し精度により加工精度が左右され、しかも機械が複
雑で高価となる。また、前記専用工作機械、Ａ軸、Ｂ軸
等の付加送り軸を有する工作機械、または特殊治具を用
いる場合、工作機械が高価となり、しかも加工プログラ
ムが複雑となるのでプログラミングに時間を要し、工作
機械の操作も難しくなるという問題があった。
状のワークの斜辺部分の加工をＸ，Ｙ，Ｚの直交する３
軸を備えた工作機械で加工する場合、工作機械の送り軸
により構成される直交座標系にワークの各加工面を合わ
せる段取り換えに多大な時間を要し、高い加工精度が得
られ難かった。また、前記回転テーブル等にワークを固
定しワークを各加工面毎に割り出して加工する場合、割
り出し精度により加工精度が左右され、しかも機械が複
雑で高価となる。また、前記専用工作機械、Ａ軸、Ｂ軸
等の付加送り軸を有する工作機械、または特殊治具を用
いる場合、工作機械が高価となり、しかも加工プログラ
ムが複雑となるのでプログラミングに時間を要し、工作
機械の操作も難しくなるという問題があった。
【０００４】また、前記座標回転機能を用いる場合、直
交座標系の座標軸を任意に回転させるため、複数の斜辺
部分の加工があるワークは、各斜辺加工毎に座標軸回転
角度の設定を行わなければならず、時間を要するという
問題があり、一方直交座標系による加工プログラムを作
成する場合は、プログラミングに時間を要するという問
題があった。
交座標系の座標軸を任意に回転させるため、複数の斜辺
部分の加工があるワークは、各斜辺加工毎に座標軸回転
角度の設定を行わなければならず、時間を要するという
問題があり、一方直交座標系による加工プログラムを作
成する場合は、プログラミングに時間を要するという問
題があった。
【０００５】以上のことより、本発明は工作機械の直交
座標系上にＸ，Ｙ，Ｚの各座標軸を所望の角度に回転さ
せた所望角度座標系を設定可能とすることで、任意の多
角形形状をしたワークを容易に加工でき、ワークの段取
り換えを無くし、加工プログラムのプログラミングに要
する時間を短縮し、加工の操作を容易にする工作機械の
送り軸制御方法および装置を提供することを目的とす
る。
座標系上にＸ，Ｙ，Ｚの各座標軸を所望の角度に回転さ
せた所望角度座標系を設定可能とすることで、任意の多
角形形状をしたワークを容易に加工でき、ワークの段取
り換えを無くし、加工プログラムのプログラミングに要
する時間を短縮し、加工の操作を容易にする工作機械の
送り軸制御方法および装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明による工作機械の送り軸制御方法および装置
は、直交座標系のＸ，Ｙ，Ｚの各座標軸をそれぞれ所望
角度だけ回転させた所望角度座標系を設定し、その所望
角度座標系で指令された軸移動量を直交座標系の軸移動
量に変換演算して補間演算部に出力するように構成した
ものである。
め、本発明による工作機械の送り軸制御方法および装置
は、直交座標系のＸ，Ｙ，Ｚの各座標軸をそれぞれ所望
角度だけ回転させた所望角度座標系を設定し、その所望
角度座標系で指令された軸移動量を直交座標系の軸移動
量に変換演算して補間演算部に出力するように構成した
ものである。
【０００７】すなわち詳述すると、本発明による工作機
械の送り軸制御方法は、加工プログラムに記述したデー
タまたは手動操作で得られるデータを読み取るデータ読
取部とそのデータ読取部で読み取られたデータによって
補間演算して工作機械の送り軸の移動量をその送り軸を
駆動するサーボ部へ指令する補間演算部とを備えた工作
機械の送り軸制御方法において、データ読取部から読み
取ったデータから直交座標系の座標軸の少なくとも１つ
を回転して所望角度座標系を得る直交座標系と所望角度
座標系間の対応する各座標軸のなす所望角度を記憶し、
その所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を、加工
プログラムの入力部または手動操作の手動入力部を介し
てデータ読取部へ入力し、そのデータ読取部で読み取っ
た移動量を直交座標系の各軸に沿った移動量に変換演算
し、その変換演算した移動量を補間演算部に出力して工
作機械の送り軸を制御するよう構成する。なお、上記手
動操作とは、従来技術による工作機械の軸移動の動作指
令をハンドルを回転することによりその回転に伴って指
令パルスが軸の駆動部へ送られるときのハンドル操作の
ことをいい、操作盤上のジョグスイッチで操作する操
作、等も含む。そして手動入力とは手動操作により軸移
動の指令パルスが入力されることをいう。
械の送り軸制御方法は、加工プログラムに記述したデー
タまたは手動操作で得られるデータを読み取るデータ読
取部とそのデータ読取部で読み取られたデータによって
補間演算して工作機械の送り軸の移動量をその送り軸を
駆動するサーボ部へ指令する補間演算部とを備えた工作
機械の送り軸制御方法において、データ読取部から読み
取ったデータから直交座標系の座標軸の少なくとも１つ
を回転して所望角度座標系を得る直交座標系と所望角度
座標系間の対応する各座標軸のなす所望角度を記憶し、
その所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を、加工
プログラムの入力部または手動操作の手動入力部を介し
てデータ読取部へ入力し、そのデータ読取部で読み取っ
た移動量を直交座標系の各軸に沿った移動量に変換演算
し、その変換演算した移動量を補間演算部に出力して工
作機械の送り軸を制御するよう構成する。なお、上記手
動操作とは、従来技術による工作機械の軸移動の動作指
令をハンドルを回転することによりその回転に伴って指
令パルスが軸の駆動部へ送られるときのハンドル操作の
ことをいい、操作盤上のジョグスイッチで操作する操
作、等も含む。そして手動入力とは手動操作により軸移
動の指令パルスが入力されることをいう。
【０００８】また、本発明による工作機械の送り軸制御
装置は、加工プログラムに記述したデータまたは手動操
作で得られるデータを読み取るデータ読取部とそのデー
タ読取部で読み取られたデータによって補間演算して工
作機械の送り軸の移動量をその送り軸を駆動するサーボ
部へ指令する補間演算部とを備えた工作機械の送り軸制
御装置において、データ読取部から出力されるデータを
読み取り、直交座標系の座標軸の少なくとも１つを回転
して所望角度座標系を得る直交座標系と所望角度座標系
間の対応する各座標軸のなす所望角度を記憶する所望角
度座標系設定部と、データ読取部は、所望角度座標系の
各座標軸に沿った移動量を、加工プログラムの入力部ま
たは手動操作の手動入力部を介して読み取り、データ読
取部から所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を読
み取り、所望角度座標系設定部に記憶された所望角度を
読み取り、所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を
直交座標系の各軸に沿った移動量に変換演算し、補間演
算部に出力する変換演算部と、を備えて構成する。
装置は、加工プログラムに記述したデータまたは手動操
作で得られるデータを読み取るデータ読取部とそのデー
タ読取部で読み取られたデータによって補間演算して工
作機械の送り軸の移動量をその送り軸を駆動するサーボ
部へ指令する補間演算部とを備えた工作機械の送り軸制
御装置において、データ読取部から出力されるデータを
読み取り、直交座標系の座標軸の少なくとも１つを回転
して所望角度座標系を得る直交座標系と所望角度座標系
間の対応する各座標軸のなす所望角度を記憶する所望角
度座標系設定部と、データ読取部は、所望角度座標系の
各座標軸に沿った移動量を、加工プログラムの入力部ま
たは手動操作の手動入力部を介して読み取り、データ読
取部から所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を読
み取り、所望角度座標系設定部に記憶された所望角度を
読み取り、所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を
直交座標系の各軸に沿った移動量に変換演算し、補間演
算部に出力する変換演算部と、を備えて構成する。
【０００９】
【作用】本発明の工作機械の送り軸制御方法および装置
は、例えばワークを加工する工作機械の直交座標系の各
座標軸とテーブル上に固定されたワークの加工面とが平
行でない場合に、その工作機械の直交座標系の各座標軸
をそれぞれ所望角度だけ回転させた所望角度座標系を設
定し、その所望角度座標系に基づいた軸移動量を直交座
標系の軸移動量に変換演算し、その変換演算結果を補間
演算部に出力して工作機械の送り軸を制御するので、ワ
ークの段取りを不要とし、また加工プログラムのプログ
ラミングも容易とする。
は、例えばワークを加工する工作機械の直交座標系の各
座標軸とテーブル上に固定されたワークの加工面とが平
行でない場合に、その工作機械の直交座標系の各座標軸
をそれぞれ所望角度だけ回転させた所望角度座標系を設
定し、その所望角度座標系に基づいた軸移動量を直交座
標系の軸移動量に変換演算し、その変換演算結果を補間
演算部に出力して工作機械の送り軸を制御するので、ワ
ークの段取りを不要とし、また加工プログラムのプログ
ラミングも容易とする。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明による工作機械の送り軸制御
装置の一実施例を示す構成図である。本図において、工
作機械の直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚの各座標軸をその直交座
標系の原点の回りに所望角度回転して得られる所望角度
座標系を定義する所望角度指令データθx , θy , θz
は、加工プログラム入力部１または手動入力部３からデ
ータ読取部５へ入力され、それらの所望角度指令データ
はデータ読取部５で読み取られ、解読される。なお、こ
れらの所望角度指令データθx , θy , θzは、図面上
から算出して求めるか、または加工する工作機械のテー
ブル上にワークを載せて心出しして固定した後に測定し
て求める。データ読取部５で解読された所望角度座標系
を設定するためのＸ，Ｙ，Ｚ軸の所望角度指令データ
は、所望角度座標系設定部７に格納される。次に、加工
プログラム入力部１に入力される所望角度座標系によっ
て作成された、すなわち所望角度座標系の各座標軸に沿
って移動するよう作成されたワークの斜辺部分の加工用
データは、データ読取部５で読み取られた後、解読され
変換演算部９に出力される。ここで、ワークの斜辺部分
とはそのワークを加工する工作機械のテーブル上にワー
クが固定されたときのワークの加工面が工作機械の直交
座標軸の各軸に対し平行とならない直線部分を言う。
装置の一実施例を示す構成図である。本図において、工
作機械の直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚの各座標軸をその直交座
標系の原点の回りに所望角度回転して得られる所望角度
座標系を定義する所望角度指令データθx , θy , θz
は、加工プログラム入力部１または手動入力部３からデ
ータ読取部５へ入力され、それらの所望角度指令データ
はデータ読取部５で読み取られ、解読される。なお、こ
れらの所望角度指令データθx , θy , θzは、図面上
から算出して求めるか、または加工する工作機械のテー
ブル上にワークを載せて心出しして固定した後に測定し
て求める。データ読取部５で解読された所望角度座標系
を設定するためのＸ，Ｙ，Ｚ軸の所望角度指令データ
は、所望角度座標系設定部７に格納される。次に、加工
プログラム入力部１に入力される所望角度座標系によっ
て作成された、すなわち所望角度座標系の各座標軸に沿
って移動するよう作成されたワークの斜辺部分の加工用
データは、データ読取部５で読み取られた後、解読され
変換演算部９に出力される。ここで、ワークの斜辺部分
とはそのワークを加工する工作機械のテーブル上にワー
クが固定されたときのワークの加工面が工作機械の直交
座標軸の各軸に対し平行とならない直線部分を言う。
【００１１】変換演算部９は、データ読取部５から前記
加工用データ、すなわち所望角度座標系の各座標軸に沿
った各送り軸の移動量データを読み取り、かつ所望角度
座標系設定部７から前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の所望角度指令デ
ータを読み取り、前記加工用データを、直交座標系Ｘ，
Ｙ，Ｚの各送り軸に沿った移動量データに変換演算し、
その変換演算結果を補間演算部１１に出力する。補間演
算部１１は変換演算部９から入力されたデータを補間演
算し、直交座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚの各送り軸に分配した移動
量の指令をサーボ部１３へ出力し、サーボ部１３は補間
演算部１１からの出力指令に応じて工作機械１５の各送
り軸のモータを制御する。なお、各送り軸の移動量は加
工プログラム入力部１だけではなく手動入力部３から送
ることもできる。
加工用データ、すなわち所望角度座標系の各座標軸に沿
った各送り軸の移動量データを読み取り、かつ所望角度
座標系設定部７から前記Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の所望角度指令デ
ータを読み取り、前記加工用データを、直交座標系Ｘ，
Ｙ，Ｚの各送り軸に沿った移動量データに変換演算し、
その変換演算結果を補間演算部１１に出力する。補間演
算部１１は変換演算部９から入力されたデータを補間演
算し、直交座標軸Ｘ，Ｙ，Ｚの各送り軸に分配した移動
量の指令をサーボ部１３へ出力し、サーボ部１３は補間
演算部１１からの出力指令に応じて工作機械１５の各送
り軸のモータを制御する。なお、各送り軸の移動量は加
工プログラム入力部１だけではなく手動入力部３から送
ることもできる。
【００１２】図２は、本発明による工作機械の送り軸制
御方法の一実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。以下、図１を参照しつつ図２のフローチャートにつ
いて説明する。なお、図２においてＳに続く数字はステ
ップ番号を示す。最初、工作機械の各送り軸の軸移動指
令が加工プログラム入力部１または手動入力部３からデ
ータ読取部５へ入力されると、データ読取部５は工作機
械の直交座標系における各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の所望の回転角
度θx , θy , θz が指令されているか否かを判別しＹ
ＥＳのときはステップＳ２へＮＯのときはステップＳ４
へ進める（ステップＳ１）。ステップＳ１の判別結果、
ＹＥＳのとき、すなわち前記回転角度θx , θy , θz
が指令されていると判別されたときは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を
それぞれ所望の回転角度θx , θy , θz だけ傾けた所
望角度座標系のＸ1，Ｙ1 ，Ｚ1 軸を設定する（ステッ
プＳ２）。すなわち、所望角度座標系設定部７に回転角
度θx , θy , θz のデータを記憶する。所望角度座標
系の設定後は、その所望角度座標系に基づいた各送り軸
の移動指令値が前記同様にデータ読取部５へ入力される
ので、変換演算部９はその移動指令値をデータ読取部５
から読み取り、かつ所望角度座標系設定部７から前記
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の回転角度θx , θ y , θz のデータを読
み取り、前記移動指令値を、直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚの各
送り軸に沿った移動指令値に変換演算し、その変換演算
結果を補間演算部１１に出力する（ステップＳ３）。こ
の変換演算は直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚにおける所望角度座
標系Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 上の各送り軸移動量のＸ成分、Ｙ
成分、Ｚ成分をそれぞれ算出することである。
御方法の一実施例の処理手順を示すフローチャートであ
る。以下、図１を参照しつつ図２のフローチャートにつ
いて説明する。なお、図２においてＳに続く数字はステ
ップ番号を示す。最初、工作機械の各送り軸の軸移動指
令が加工プログラム入力部１または手動入力部３からデ
ータ読取部５へ入力されると、データ読取部５は工作機
械の直交座標系における各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の所望の回転角
度θx , θy , θz が指令されているか否かを判別しＹ
ＥＳのときはステップＳ２へＮＯのときはステップＳ４
へ進める（ステップＳ１）。ステップＳ１の判別結果、
ＹＥＳのとき、すなわち前記回転角度θx , θy , θz
が指令されていると判別されたときは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸を
それぞれ所望の回転角度θx , θy , θz だけ傾けた所
望角度座標系のＸ1，Ｙ1 ，Ｚ1 軸を設定する（ステッ
プＳ２）。すなわち、所望角度座標系設定部７に回転角
度θx , θy , θz のデータを記憶する。所望角度座標
系の設定後は、その所望角度座標系に基づいた各送り軸
の移動指令値が前記同様にデータ読取部５へ入力される
ので、変換演算部９はその移動指令値をデータ読取部５
から読み取り、かつ所望角度座標系設定部７から前記
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の回転角度θx , θ y , θz のデータを読
み取り、前記移動指令値を、直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚの各
送り軸に沿った移動指令値に変換演算し、その変換演算
結果を補間演算部１１に出力する（ステップＳ３）。こ
の変換演算は直交座標系Ｘ，Ｙ，Ｚにおける所望角度座
標系Ｘ1 ，Ｙ1 ，Ｚ1 上の各送り軸移動量のＸ成分、Ｙ
成分、Ｚ成分をそれぞれ算出することである。
【００１３】一方、ステップＳ１の判別結果、ＮＯのと
き、すなわち前記回転角度θx , θ y , θz が指令され
ていないと判別されたときは、通常の直交座標系に基づ
いた各送り軸の移動指令値が前述同様にデータ読取部５
へ入力されるので、データ読取部５は変換演算部９を介
さずに図２に点線で示すように直接補間演算部１１へ読
み取ったデータを出力し、（ステップＳ４）ステップＳ
５へ進む。
き、すなわち前記回転角度θx , θ y , θz が指令され
ていないと判別されたときは、通常の直交座標系に基づ
いた各送り軸の移動指令値が前述同様にデータ読取部５
へ入力されるので、データ読取部５は変換演算部９を介
さずに図２に点線で示すように直接補間演算部１１へ読
み取ったデータを出力し、（ステップＳ４）ステップＳ
５へ進む。
【００１４】最後に、ステップＳ３終了後の変換演算部
９の出力またはステップＳ４終了後のデータ読取部５の
出力は、補間演算部１１に入力され、補間演算部１１は
従来技術により直交座標系に基づいて補間演算し（ステ
ップＳ５）、さらに補間演算部１１はその補間演算結果
をサーボ部１３に出力し（ステップＳ６）、サーボ部１
３はその出力に従って工作機械１５における各送り軸の
制御を行う。このように所望角度座標系に基づいてプロ
グラムされたワークの加工を行うことができる。
９の出力またはステップＳ４終了後のデータ読取部５の
出力は、補間演算部１１に入力され、補間演算部１１は
従来技術により直交座標系に基づいて補間演算し（ステ
ップＳ５）、さらに補間演算部１１はその補間演算結果
をサーボ部１３に出力し（ステップＳ６）、サーボ部１
３はその出力に従って工作機械１５における各送り軸の
制御を行う。このように所望角度座標系に基づいてプロ
グラムされたワークの加工を行うことができる。
【００１５】以下に本発明によるワークの加工方法の具
体例を図を用いて説明する。図３は、本発明により略平
行四辺形のポケット加工を行う場合の説明図である。所
望角度座標系からなる略平行四辺形のポケット加工を行
う場合の加工プログラムは、直交座標系のＸ軸をθx ,
Ｙ軸を−θy だけ傾け、Ｚ軸はそのままとして所望角度
座標系Ｘ1 軸，Ｙ1 軸だけを設定するためのそれぞれ各
座標軸の所望の回転角度θx , −θy を指令する。なお
Ｚ軸は回転不要なので指令はされない。この所望角度座
標系に基づいてＸ1 軸，Ｙ1 軸に沿った軸移動量を指令
する。次に加工工具の工具半径をＲとすると、工具半径
Ｒだけ加工形状に対して内側にオフセットした工具中心
軌跡を求めるため、工具オフセットを指令する。このよ
うにして設定される所望角度座標系において、工具はま
ず指令した軸移動量ｘ11だけＸ1 軸に沿って移動し、加
工面ＯＡを加工する。次に、前記Ｘ1 軸と同様に所望角
度座標系で指令された軸移動量ｙ11だけＹ1 軸に沿って
移動し、加工面ＡＢを加工する。加工面ＢＣは所望角度
座標系で指令された軸移動量−ｘ11だけＸ 1 軸に沿って
移動し加工される。加工面ＣＯは所望角度座標系で指令
された軸移動量−ｙ11だけＹ1 軸に沿って移動し加工さ
れる。このようにして所望角度座標系からなるポケット
の内周面を加工し、次に工具軌跡を加工工具の工具半径
Ｒだけ順次内側に移動してポケット内全域を加工する。
体例を図を用いて説明する。図３は、本発明により略平
行四辺形のポケット加工を行う場合の説明図である。所
望角度座標系からなる略平行四辺形のポケット加工を行
う場合の加工プログラムは、直交座標系のＸ軸をθx ,
Ｙ軸を−θy だけ傾け、Ｚ軸はそのままとして所望角度
座標系Ｘ1 軸，Ｙ1 軸だけを設定するためのそれぞれ各
座標軸の所望の回転角度θx , −θy を指令する。なお
Ｚ軸は回転不要なので指令はされない。この所望角度座
標系に基づいてＸ1 軸，Ｙ1 軸に沿った軸移動量を指令
する。次に加工工具の工具半径をＲとすると、工具半径
Ｒだけ加工形状に対して内側にオフセットした工具中心
軌跡を求めるため、工具オフセットを指令する。このよ
うにして設定される所望角度座標系において、工具はま
ず指令した軸移動量ｘ11だけＸ1 軸に沿って移動し、加
工面ＯＡを加工する。次に、前記Ｘ1 軸と同様に所望角
度座標系で指令された軸移動量ｙ11だけＹ1 軸に沿って
移動し、加工面ＡＢを加工する。加工面ＢＣは所望角度
座標系で指令された軸移動量−ｘ11だけＸ 1 軸に沿って
移動し加工される。加工面ＣＯは所望角度座標系で指令
された軸移動量−ｙ11だけＹ1 軸に沿って移動し加工さ
れる。このようにして所望角度座標系からなるポケット
の内周面を加工し、次に工具軌跡を加工工具の工具半径
Ｒだけ順次内側に移動してポケット内全域を加工する。
【００１６】この加工を従来の直交座標系による加工で
行う場合を考えると、加工面の長さと傾きだけが判って
いるときは、その長さと傾きより各加工面の始点と終点
の値を順次計算して加工プログラムを作成しなければな
らず、このため加工プログラムに多大な時間が必要とな
る。これに対し、本発明の所望角度座標系が設定可能な
工作機械の送り軸制御方法は、直交座標系の各座標軸を
それぞれ任意の角度に設定し、設定した所望角度座標系
の座標軸に基づく軸移動指令でプログラムできるので複
数の斜辺加工の指定が容易にプログラムできる。
行う場合を考えると、加工面の長さと傾きだけが判って
いるときは、その長さと傾きより各加工面の始点と終点
の値を順次計算して加工プログラムを作成しなければな
らず、このため加工プログラムに多大な時間が必要とな
る。これに対し、本発明の所望角度座標系が設定可能な
工作機械の送り軸制御方法は、直交座標系の各座標軸を
それぞれ任意の角度に設定し、設定した所望角度座標系
の座標軸に基づく軸移動指令でプログラムできるので複
数の斜辺加工の指定が容易にプログラムできる。
【００１７】図４は本発明により正五角形の外周加工を
行う場合の説明図である。本図に示すように１片の長さ
が１００mmの正五角形の角柱の外周を手動ハンドルや手
動送りスイッチにより手動加工する場合について説明す
る。先ず加工開始点をＯとすると、直交座標系のＹ軸を
回転角度１８度傾けてＹ2 軸を設定し、直交座標系のＸ
軸を回転角度３６度傾けてＸ2 軸を設定する。手動ハン
ドルにより加工するとき、加工面ＯＤはＹ軸ハンドルに
よって１００mmの軸移動量を指令し、加工面ＤＥはＸ軸
ハンドルによって１００mmの軸移動量を指令し加工す
る。次に、前記Ｘ軸の回転角度を−３６度と入力し、Ｘ
3 軸を設定し、前記Ｙ軸の回転角度を−１８度と入力し
Ｙ3 軸を設定し、加工面ＥＦをＸ軸ハンドルによって１
００mmの軸移動量を指令し、加工面ＦＧはＹ軸ハンドル
によって−１００mmの軸移動量を指令し加工する。加工
面ＧＯは前記Ｘ軸の回転角度を０度かつ前記Ｙ軸の回転
角度を０度に座標軸の設定を初期化し、すなわち直交座
標系に戻して、Ｘ軸ハンドルで−１００mmの軸移動量を
指令し加工する。
行う場合の説明図である。本図に示すように１片の長さ
が１００mmの正五角形の角柱の外周を手動ハンドルや手
動送りスイッチにより手動加工する場合について説明す
る。先ず加工開始点をＯとすると、直交座標系のＹ軸を
回転角度１８度傾けてＹ2 軸を設定し、直交座標系のＸ
軸を回転角度３６度傾けてＸ2 軸を設定する。手動ハン
ドルにより加工するとき、加工面ＯＤはＹ軸ハンドルに
よって１００mmの軸移動量を指令し、加工面ＤＥはＸ軸
ハンドルによって１００mmの軸移動量を指令し加工す
る。次に、前記Ｘ軸の回転角度を−３６度と入力し、Ｘ
3 軸を設定し、前記Ｙ軸の回転角度を−１８度と入力し
Ｙ3 軸を設定し、加工面ＥＦをＸ軸ハンドルによって１
００mmの軸移動量を指令し、加工面ＦＧはＹ軸ハンドル
によって−１００mmの軸移動量を指令し加工する。加工
面ＧＯは前記Ｘ軸の回転角度を０度かつ前記Ｙ軸の回転
角度を０度に座標軸の設定を初期化し、すなわち直交座
標系に戻して、Ｘ軸ハンドルで−１００mmの軸移動量を
指令し加工する。
【００１８】以上具体例を用いて説明した本発明による
ワークの加工方法は、さらに工作機械が熱変形、等の理
由で変形し、その直交座標系の精度が悪化した場合で
も、本発明により所望角度座標系を設定することでその
精度の補正が可能である。
ワークの加工方法は、さらに工作機械が熱変形、等の理
由で変形し、その直交座標系の精度が悪化した場合で
も、本発明により所望角度座標系を設定することでその
精度の補正が可能である。
【００１９】つまり送り軸が傾いた実際の工作機械の座
標径を本発明の所望角度座標径と設定し、ＮＣプログラ
ムは直交座標径に基づいて作成する。ＮＣプログラムを
解読して得た軸移動量を変換演算部にて所望角度座標径
の軸移動量に変換後、補間演算部に入力する。こうする
ことにより、送り軸の傾きが補正され、精度のよい加工
が行える。
標径を本発明の所望角度座標径と設定し、ＮＣプログラ
ムは直交座標径に基づいて作成する。ＮＣプログラムを
解読して得た軸移動量を変換演算部にて所望角度座標径
の軸移動量に変換後、補間演算部に入力する。こうする
ことにより、送り軸の傾きが補正され、精度のよい加工
が行える。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による工作
機械の送り軸制御方法および装置によれば、固定したワ
ークの加工面が加工する工作機械の直交座標軸と平行で
ない場合、予め直交座標系の各座標軸をそれぞれ任意に
回転させることにより、加工するワークの形状に応じて
ワークの加工面と平行な座標軸を有する所望角度座標系
を設定することができ、次にその所望角度座標系に基づ
いた軸移動の指令を手動入力またはプログラム入力によ
り行うだけで、直交座標系の座標軸に沿った軸移動の指
令が変換演算されてサーボ部に出力されワークを加工す
ることができる。したがって、専用工作機械、Ａ軸やＢ
軸等の付加軸を有する工作機械等の高価な設備を導入す
る必要がなく、かつ特殊治具や工具が不要となるので設
備のコストダウンを図ることができる。また、直交座標
系の座標軸に平行にワークを固定するためのワークの段
取り換えが不要となり、操作が簡単となり、生産性およ
び加工精度が向上する。さらに、加工プログラムのプロ
グラミングが容易となり、工作機械の操作性も向上し、
ひいては生産性も向上する。
機械の送り軸制御方法および装置によれば、固定したワ
ークの加工面が加工する工作機械の直交座標軸と平行で
ない場合、予め直交座標系の各座標軸をそれぞれ任意に
回転させることにより、加工するワークの形状に応じて
ワークの加工面と平行な座標軸を有する所望角度座標系
を設定することができ、次にその所望角度座標系に基づ
いた軸移動の指令を手動入力またはプログラム入力によ
り行うだけで、直交座標系の座標軸に沿った軸移動の指
令が変換演算されてサーボ部に出力されワークを加工す
ることができる。したがって、専用工作機械、Ａ軸やＢ
軸等の付加軸を有する工作機械等の高価な設備を導入す
る必要がなく、かつ特殊治具や工具が不要となるので設
備のコストダウンを図ることができる。また、直交座標
系の座標軸に平行にワークを固定するためのワークの段
取り換えが不要となり、操作が簡単となり、生産性およ
び加工精度が向上する。さらに、加工プログラムのプロ
グラミングが容易となり、工作機械の操作性も向上し、
ひいては生産性も向上する。
【図１】本発明による工作機械の送り軸制御装置の一実
施例を示す構成図である。
施例を示す構成図である。
【図２】本発明による工作機械の送り軸制御方法の一実
施例の処理手順を示すフローチャートである。
施例の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明により略平行四辺形のポケット加工を行
う場合の説明図である。
う場合の説明図である。
【図４】本発明により正五角形の外周加工を行う場合の
説明図である。
説明図である。
１…加工プログラム入力部 ３…手動入力部 ５…データ読取部 ７…所望角度座標系設定部 ９…変換演算部 １１…補間演算部 １３…サーボ部 １５…工作機械
Claims (2)
- 【請求項１】 加工プログラムに記述したデータまたは
手動操作で得られるデータを読み取るデータ読取部とそ
のデータ読取部で読み取られたデータによって補間演算
して工作機械の送り軸の移動量をその送り軸を駆動する
サーボ部へ指令する補間演算部とを備えた工作機械の送
り軸制御方法において、 前記データ読取部から読み取ったデータから直交座標系
の座標軸の少なくとも１つを回転して所望角度座標系を
得る前記直交座標系と前記所望角度座標系間の対応する
各座標軸のなす所望角度を記憶し、 その所望角度座標系の各座標軸に沿った移動量を、前記
加工プログラムの入力部または前記手動操作の手動入力
部を介して前記データ読取部へ入力し、 そのデータ読取部で読み取った前記移動量を前記直交座
標系の各軸に沿った移動量に変換演算し、 その変換演算した移動量を前記補間演算部に出力して工
作機械の送り軸を制御することを特徴とする工作機械の
送り軸制御方法。 - 【請求項２】 加工プログラムに記述したデータまたは
手動操作で得られるデータを読み取るデータ読取部とそ
のデータ読取部で読み取られたデータによって補間演算
して工作機械の送り軸の移動量をその送り軸を駆動する
サーボ部へ指令する補間演算部とを備えた工作機械の送
り軸制御装置において、 前記データ読取部から出力されるデータを読み取り、直
交座標系の座標軸の少なくとも１つを回転して所望角度
座標系を得る前記直交座標系と前記所望角度座標系間の
対応する各座標軸のなす所望角度を記憶する所望角度座
標系設定部と、 前記データ読取部は、前記所望角度座標系の各座標軸に
沿った移動量を、前記加工プログラムの入力部または前
記手動操作の手動入力部を介して読み取り、 前記データ読取部から前記移動量を読み取り、前記所望
角度座標系設定部に記憶された前記所望角度を読み取
り、前記移動量を前記直交座標系の各軸に沿った移動量
に変換演算し、前記補間演算部に出力する変換演算部
と、を備えることを特徴とする工作機械の送り軸制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18817093A JPH0744215A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 工作機械の送り軸制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18817093A JPH0744215A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 工作機械の送り軸制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0744215A true JPH0744215A (ja) | 1995-02-14 |
Family
ID=16218986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18817093A Pending JPH0744215A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | 工作機械の送り軸制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744215A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002027417A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-04-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de commande numerique et methode correspondante |
| JP2003015713A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JP2010102733A (ja) * | 2010-01-07 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP18817093A patent/JPH0744215A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002027417A1 (fr) * | 2000-09-20 | 2002-04-04 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif de commande numerique et methode correspondante |
| US6909939B1 (en) * | 2000-09-20 | 2005-06-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Numerical control method and numerical control device |
| JP2003015713A (ja) * | 2001-07-02 | 2003-01-17 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
| JP2010102733A (ja) * | 2010-01-07 | 2010-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | 数値制御装置 |
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