JPH08185211A - 加工制御方法 - Google Patents
加工制御方法Info
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- JPH08185211A JPH08185211A JP6329092A JP32909294A JPH08185211A JP H08185211 A JPH08185211 A JP H08185211A JP 6329092 A JP6329092 A JP 6329092A JP 32909294 A JP32909294 A JP 32909294A JP H08185211 A JPH08185211 A JP H08185211A
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- Japan
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- machining
- processing
- unit
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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]
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 短時間で精度よく任意の目標曲線に沿って加
工することができる加工制御方法を提供する。 【構成】 ＮＣ加工システム１が加工後の形状を測定す
る加工測定部１０と、加工測定部１０を目標曲線に沿っ
てワークを加工するよう制御する制御部２とからなる。
制御部２は曲線データを生成する前処理部２０と、加工
動作を制御する動作指示部２１とを有する。そして動作
指示部２１に加工測定部１０およびワークの材料の特性
データを送る特性データベース部２６を有する。動作指
示部２１は各設計値点を一致目標に制御される制御点を
補正する法線方向補正部２２と、法線方向補正部２２の
データからＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生
成部２３とを有する。そして、加工測定部１０からのデ
ータを処理し、法線方向加工誤差を算出する計測データ
評価部２４を備える。１個目のワークを加工した結果を
用いて制御点を修正して、２個目以降のワークの加工精
度を向上する。
工することができる加工制御方法を提供する。 【構成】 ＮＣ加工システム１が加工後の形状を測定す
る加工測定部１０と、加工測定部１０を目標曲線に沿っ
てワークを加工するよう制御する制御部２とからなる。
制御部２は曲線データを生成する前処理部２０と、加工
動作を制御する動作指示部２１とを有する。そして動作
指示部２１に加工測定部１０およびワークの材料の特性
データを送る特性データベース部２６を有する。動作指
示部２１は各設計値点を一致目標に制御される制御点を
補正する法線方向補正部２２と、法線方向補正部２２の
データからＮＣプログラムを生成するＮＣプログラム生
成部２３とを有する。そして、加工測定部１０からのデ
ータを処理し、法線方向加工誤差を算出する計測データ
評価部２４を備える。１個目のワークを加工した結果を
用いて制御点を修正して、２個目以降のワークの加工精
度を向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、曲線に沿った加工を行
う加工制御方法に関する。
う加工制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、工具軸が曲線の法線に一致する様
に工具軸を保持する工具ヘッドの位置を決定する加工法
がある（特願平４−７７０７）。また、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加
工においてワークの加工経過時間に対応して精度調整係
数でワークの加工精度とワークの相対移動量を調整し、
高速加工を行う加工法がある（特開平５−１０８１２
４）。
に工具軸を保持する工具ヘッドの位置を決定する加工法
がある（特願平４−７７０７）。また、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加
工においてワークの加工経過時間に対応して精度調整係
数でワークの加工精度とワークの相対移動量を調整し、
高速加工を行う加工法がある（特開平５−１０８１２
４）。
【０００３】そして、単純インボリュート曲線を加工す
るためのＸ−Ｃ加工法がある（特公平６−２８８１
２）。この加工法では図１０（ａ）に示すように単純イ
ンボリュート曲線５の基礎円５０の接線５１上を刃具Ｈ
が動くとき、単純インボリュート曲線５の法線５２と刃
具Ｈの切削面５３が基礎円５０の接線５１上で直交する
ため、単純インボリュート曲線５は精度よく加工でき
る。
るためのＸ−Ｃ加工法がある（特公平６−２８８１
２）。この加工法では図１０（ａ）に示すように単純イ
ンボリュート曲線５の基礎円５０の接線５１上を刃具Ｈ
が動くとき、単純インボリュート曲線５の法線５２と刃
具Ｈの切削面５３が基礎円５０の接線５１上で直交する
ため、単純インボリュート曲線５は精度よく加工でき
る。
【０００４】さらに、基礎円近傍の様にインボリュート
曲線の曲率半径が比較的小さい所では、ＮＣ機械のサー
ボ応答遅れやワークの熱変形等の影響により削り残しや
切り込みが発生することが知られている。この問題を解
決するため、インボリュート曲線の終点における削り残
しや切り込みの法線方向の誤差量を求め、削り残しや切
り込みの開始点から終点までを新たなインボリュート曲
線で加工を行う加工法（特開平３−３１９１１、特開平
３−５４６１０）がある。
曲線の曲率半径が比較的小さい所では、ＮＣ機械のサー
ボ応答遅れやワークの熱変形等の影響により削り残しや
切り込みが発生することが知られている。この問題を解
決するため、インボリュート曲線の終点における削り残
しや切り込みの法線方向の誤差量を求め、削り残しや切
り込みの開始点から終点までを新たなインボリュート曲
線で加工を行う加工法（特開平３−３１９１１、特開平
３−５４６１０）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特願平４−７７０７の
加工法では、工具ヘッドの位置が決まっている場合に工
具軸が法線に一致するように伸縮する工具軸の長さを決
定することが解決できなかった。特開平５−１０８１２
４の加工法では、設計値点を補間することはデータ量を
増加させ加工速度を遅くしていた。
加工法では、工具ヘッドの位置が決まっている場合に工
具軸が法線に一致するように伸縮する工具軸の長さを決
定することが解決できなかった。特開平５−１０８１２
４の加工法では、設計値点を補間することはデータ量を
増加させ加工速度を遅くしていた。
【０００６】特公平６−２８８１２の加工法では、特殊
インボリュート曲線（特開平５−１０８１２４）に沿っ
て加工する場合、特殊インボリュート基礎円の接線上で
は特殊インボリュート曲線の法線と刃具切削面は基礎円
接線上で直交せず、特殊インボリュート曲線は精度良く
加工できなかった。同様に、点群によって構成される自
由曲線も法線と切削面が直交しないため精度良く加工で
きなかった。またスクロール部品の例では、スクロール
中心部の基礎円近傍では単純インボリュート曲線から外
れる形状が存在し、単純インボリュート曲線と中心部形
状を一度に加工することができないために精度よい製品
ができなかった。
インボリュート曲線（特開平５−１０８１２４）に沿っ
て加工する場合、特殊インボリュート基礎円の接線上で
は特殊インボリュート曲線の法線と刃具切削面は基礎円
接線上で直交せず、特殊インボリュート曲線は精度良く
加工できなかった。同様に、点群によって構成される自
由曲線も法線と切削面が直交しないため精度良く加工で
きなかった。またスクロール部品の例では、スクロール
中心部の基礎円近傍では単純インボリュート曲線から外
れる形状が存在し、単純インボリュート曲線と中心部形
状を一度に加工することができないために精度よい製品
ができなかった。
【０００７】特開平３−３１９１１、特開平３−５４６
１０の加工法では、実際の加工においては加工誤差が存
在するため、削り残しや切り込みの開始点を特定するこ
とは難しく、２つのインボリュート曲線のつなぎ目で加
工精度が悪化するおそれがあった。また削り残しや切り
込みの開始点や終点のみを問題としているので、その途
中の形状で削り残しや切り込みが発生した場合には対処
できなかった。また、図１０（ｂ）に示すように指定さ
れた曲線が滑らかな曲線からオフセットした形状５４を
有する場合、形状遷移区間を通常の補間方式で補間する
と、法線５４の方向にバラ付きが生じていた。このため
Ｘ−Ｙ−ＣまたはＸ−ＣのＮＣプログラムを作成した場
合、制御軸の移動量が極端にバラ付き、良好な加工がで
きなくなることがあった。
１０の加工法では、実際の加工においては加工誤差が存
在するため、削り残しや切り込みの開始点を特定するこ
とは難しく、２つのインボリュート曲線のつなぎ目で加
工精度が悪化するおそれがあった。また削り残しや切り
込みの開始点や終点のみを問題としているので、その途
中の形状で削り残しや切り込みが発生した場合には対処
できなかった。また、図１０（ｂ）に示すように指定さ
れた曲線が滑らかな曲線からオフセットした形状５４を
有する場合、形状遷移区間を通常の補間方式で補間する
と、法線５４の方向にバラ付きが生じていた。このため
Ｘ−Ｙ−ＣまたはＸ−ＣのＮＣプログラムを作成した場
合、制御軸の移動量が極端にバラ付き、良好な加工がで
きなくなることがあった。
【０００８】本発明の目的は、短時間で精度よく任意の
目標曲線に沿って加工することができる加工制御方法を
提供することにある。
目標曲線に沿って加工することができる加工制御方法を
提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、指定された目
標曲線上に設定された複数の設計値点を用いて前記目標
曲線に沿って対象物を加工する加工制御方法において、
前記対象物に加工を施す加工手段に前記目標曲線に沿っ
た加工を行わせるための各設計値点における一連の動作
位置を伝達する動作指示過程と、前記対象物の加工によ
って生じた加工曲線の形状を測定し、前記各設計値点に
ついてこの設計値点における前記目標曲線の法線上にあ
り前記加工曲線上にある制御点との法線方向誤差を計測
する加工形状計測過程と、前記法線方向誤差に基づいて
前記動作指示過程に前記動作位置の補正を指示する補正
指示過程とを備える加工制御方法を技術的手段として採
用する。
標曲線上に設定された複数の設計値点を用いて前記目標
曲線に沿って対象物を加工する加工制御方法において、
前記対象物に加工を施す加工手段に前記目標曲線に沿っ
た加工を行わせるための各設計値点における一連の動作
位置を伝達する動作指示過程と、前記対象物の加工によ
って生じた加工曲線の形状を測定し、前記各設計値点に
ついてこの設計値点における前記目標曲線の法線上にあ
り前記加工曲線上にある制御点との法線方向誤差を計測
する加工形状計測過程と、前記法線方向誤差に基づいて
前記動作指示過程に前記動作位置の補正を指示する補正
指示過程とを備える加工制御方法を技術的手段として採
用する。
【００１０】本発明は、技術的手段の加工制御方法にお
いて、前記目標曲線は平面上に指定され、前記動作指示
過程は前記動作位置を前記平面に垂直な回転軸と前記平
面との交点から前記加工手段に至る動径の長さ、および
この動径の前記回転軸回りの回転位置により指定するこ
とを特徴とする２軸式加工制御方法を第１の実施態様と
して採用する。
いて、前記目標曲線は平面上に指定され、前記動作指示
過程は前記動作位置を前記平面に垂直な回転軸と前記平
面との交点から前記加工手段に至る動径の長さ、および
この動径の前記回転軸回りの回転位置により指定するこ
とを特徴とする２軸式加工制御方法を第１の実施態様と
して採用する。
【００１１】本発明は、技術的手段の加工制御方法にお
いて、前記目標曲線は平面上に指定され、前記動作指示
手段は前記動作位置を前記平面に垂直な回転軸と前記平
面との交点から前記加工手段に至る動径の長さ、この動
径の端点から前記動径に垂直に前記加工手段に至る直線
の長さ、および前記動径の前記回転軸回りの回転位置に
より指定することを特徴とする３軸式加工制御方法を第
３の実施態様として採用する。
いて、前記目標曲線は平面上に指定され、前記動作指示
手段は前記動作位置を前記平面に垂直な回転軸と前記平
面との交点から前記加工手段に至る動径の長さ、この動
径の端点から前記動径に垂直に前記加工手段に至る直線
の長さ、および前記動径の前記回転軸回りの回転位置に
より指定することを特徴とする３軸式加工制御方法を第
３の実施態様として採用する。
【００１２】
〔請求項１の作用〕加工手段が動作指示過程で一連の動
作位置を指示されて１個目の対象物を加工する。そし
て、加工形状計測過程で各設計値点について加工された
１個目の対象物の法線方向誤差が計測される。次に補正
指示過程で各制御点についてそれぞれの法線方向誤差に
基づき動作位置の補正量が算出され動作指示過程に伝達
される。加工手段が動作指示過程で一連の補正された動
作位置を指示され２個目の対象物を加工し、加工形状計
測過程で各設計値点について法線方向誤差が計測され、
補正指示過程で各制御点について動作位置の補正量が算
出され動作指示過程に伝達する。このようにして３個目
以降の対象物に対する加工も制御する。これにより各設
計値点に対する法線方向誤差が最終的に０へと収束して
いく。
作位置を指示されて１個目の対象物を加工する。そし
て、加工形状計測過程で各設計値点について加工された
１個目の対象物の法線方向誤差が計測される。次に補正
指示過程で各制御点についてそれぞれの法線方向誤差に
基づき動作位置の補正量が算出され動作指示過程に伝達
される。加工手段が動作指示過程で一連の補正された動
作位置を指示され２個目の対象物を加工し、加工形状計
測過程で各設計値点について法線方向誤差が計測され、
補正指示過程で各制御点について動作位置の補正量が算
出され動作指示過程に伝達する。このようにして３個目
以降の対象物に対する加工も制御する。これにより各設
計値点に対する法線方向誤差が最終的に０へと収束して
いく。
【００１３】
〔請求項１の効果〕任意の目標曲線の全体を最初に一回
指定することにより、精度良く目標曲線に沿って加工す
ることができる。
指定することにより、精度良く目標曲線に沿って加工す
ることができる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の加工制御方法を適用したＮＣ
加工システムを、図１〜図８に示す第１実施例に基づき
説明する。本実施例では、本発明の加工制御方法により
Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工またはＸ−Ｃ軸加工を行うＮＣ加工機
の加工を制御する。
加工システムを、図１〜図８に示す第１実施例に基づき
説明する。本実施例では、本発明の加工制御方法により
Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工またはＸ−Ｃ軸加工を行うＮＣ加工機
の加工を制御する。
【００１５】〔実施例の構成〕本実施例のＮＣ加工シス
テム１は、図１に示す様にワークを加工し加工後の形状
を測定する加工測定部１０と、加工測定部１０からの形
状データを用いて加工測定部１０を指定された目標曲線
に沿ってワークを加工するよう制御する制御部２とから
なる。加工測定部１０は、図２に示すようにＸ−Ｃ軸加
工を行いワークの形状を測定するＸ−Ｃ加工測定部１１
と、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工を行いワークの形状を測定するＸ
−Ｙ−Ｃ加工測定部１４とからなる。
テム１は、図１に示す様にワークを加工し加工後の形状
を測定する加工測定部１０と、加工測定部１０からの形
状データを用いて加工測定部１０を指定された目標曲線
に沿ってワークを加工するよう制御する制御部２とから
なる。加工測定部１０は、図２に示すようにＸ−Ｃ軸加
工を行いワークの形状を測定するＸ−Ｃ加工測定部１１
と、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工を行いワークの形状を測定するＸ
−Ｙ−Ｃ加工測定部１４とからなる。
【００１６】Ｘ−Ｃ加工測定部１１は、図２（ａ）に示
すようにＸ−Ｃ軸加工を行う第１ＮＣ加工機１２と、第
１ＮＣ加工機１２で加工されたワークの形状を倣い計測
により測定する第１形状測定機１３とからなる。Ｘ−Ｙ
−Ｃ加工測定部１４は、図２（ｂ）に示すようにＸ−Ｙ
−Ｃ軸加工を行う第２ＮＣ加工機１５と、第２ＮＣ加工
機１５で加工されたワークの形状を測定する第２形状測
定機１６とからなる。第２形状測定機１６は、時間短縮
を計りうる倣い計測と精度を重視するポイント・トウ・
ポイント計測との何れによるものでも可能である。
すようにＸ−Ｃ軸加工を行う第１ＮＣ加工機１２と、第
１ＮＣ加工機１２で加工されたワークの形状を倣い計測
により測定する第１形状測定機１３とからなる。Ｘ−Ｙ
−Ｃ加工測定部１４は、図２（ｂ）に示すようにＸ−Ｙ
−Ｃ軸加工を行う第２ＮＣ加工機１５と、第２ＮＣ加工
機１５で加工されたワークの形状を測定する第２形状測
定機１６とからなる。第２形状測定機１６は、時間短縮
を計りうる倣い計測と精度を重視するポイント・トウ・
ポイント計測との何れによるものでも可能である。
【００１７】制御部２は、第１ＮＣ加工機１２および第
２ＮＣ加工機１５の加工動作を制御するための曲線デー
タを生成する前処理部２０と、前処理部２０からの曲線
データに基づき加工動作を制御する動作指示部２１とを
有する。そして動作指示部２１に接続し動作指示部２１
に第１ＮＣ加工機１２、第２ＮＣ加工機１５およびワー
クの材料の特性データを送る特性データベース部２６
と、前記前処理部２０、前記動作指示部２１とが制御部
２を構成する。
２ＮＣ加工機１５の加工動作を制御するための曲線デー
タを生成する前処理部２０と、前処理部２０からの曲線
データに基づき加工動作を制御する動作指示部２１とを
有する。そして動作指示部２１に接続し動作指示部２１
に第１ＮＣ加工機１２、第２ＮＣ加工機１５およびワー
クの材料の特性データを送る特性データベース部２６
と、前記前処理部２０、前記動作指示部２１とが制御部
２を構成する。
【００１８】前処理部２０は、指定された目標曲線のデ
ータを読み取る曲線データ読取り部１７と、目標曲線上
から加工制御に用いる設計値点群を生成する点群生成部
１８とを有する。そして、点群生成部１８で生成された
設計値点群を補間し各設計値点における法線を算出する
法線算出部１９と前記曲線データ読取り部１７、前記点
群生成部１８とが前処理部２０を構成する。
ータを読み取る曲線データ読取り部１７と、目標曲線上
から加工制御に用いる設計値点群を生成する点群生成部
１８とを有する。そして、点群生成部１８で生成された
設計値点群を補間し各設計値点における法線を算出する
法線算出部１９と前記曲線データ読取り部１７、前記点
群生成部１８とが前処理部２０を構成する。
【００１９】動作指示部２１は、ワークから測定される
と共に各設計値点にそれぞれ対応し各設計値点を一致目
標に制御される制御点３を滑らかに繋ぎ得るよう補正す
る法線方向補正部２２と、法線方向補正部２２のデータ
から制御点３と同数のＮＣプログラムを生成するＮＣプ
ログラム生成部２３とを有する。そして、前処理部２０
からのデータにより加工測定部１０からのデータに処理
を施し、法線方向加工誤差を算出する計測データ評価部
２４と、前記法線方向補正部２２、前記ＮＣプログラム
生成部２３とが動作指示部２１を構成する。ＮＣプログ
ラム生成部２３には生成したＮＣプログラムを出力する
データ出力部２５が付設する。
と共に各設計値点にそれぞれ対応し各設計値点を一致目
標に制御される制御点３を滑らかに繋ぎ得るよう補正す
る法線方向補正部２２と、法線方向補正部２２のデータ
から制御点３と同数のＮＣプログラムを生成するＮＣプ
ログラム生成部２３とを有する。そして、前処理部２０
からのデータにより加工測定部１０からのデータに処理
を施し、法線方向加工誤差を算出する計測データ評価部
２４と、前記法線方向補正部２２、前記ＮＣプログラム
生成部２３とが動作指示部２１を構成する。ＮＣプログ
ラム生成部２３には生成したＮＣプログラムを出力する
データ出力部２５が付設する。
【００２０】特性データベース部２６は、法線方向補正
部２２に情報を送るための刃具特性データベース２７、
機械特性データベース２８、材料特性データベース２９
などを有する。刃具特性データベース２７は、寸法、磨
耗等の情報を納めている。機械特性データベース２８
は、加工測定部１０の追従性能、加工の方向性、外気温
特性、設備劣化等の情報を納めている。材料特性データ
ベース２９は、ワークの材料、取りしろ等の情報を納め
ている。
部２２に情報を送るための刃具特性データベース２７、
機械特性データベース２８、材料特性データベース２９
などを有する。刃具特性データベース２７は、寸法、磨
耗等の情報を納めている。機械特性データベース２８
は、加工測定部１０の追従性能、加工の方向性、外気温
特性、設備劣化等の情報を納めている。材料特性データ
ベース２９は、ワークの材料、取りしろ等の情報を納め
ている。
【００２１】〔実施例の作動〕 １）Ｘ−Ｃ軸加工を行う場合 曲線データ読取り部１７に指定された曲線データを点群
または設計式で入力する。そして曲線データ読取り部１
７は、図１に示すように、曲線データを点群生成部１８
に送る。点群生成部１８は、曲線データから基準となる
Ｎ点の設計値点群（ｘ1 ，ｙ1）、…（ｘN ，ｙN ）を
生成し法線算出部１９に送る。
または設計式で入力する。そして曲線データ読取り部１
７は、図１に示すように、曲線データを点群生成部１８
に送る。点群生成部１８は、曲線データから基準となる
Ｎ点の設計値点群（ｘ1 ，ｙ1）、…（ｘN ，ｙN ）を
生成し法線算出部１９に送る。
【００２２】法線算出部１９は設計値点群（ｘ1 ，
ｙ1 ）、…（ｘN ，ｙN ）をスプライン補間などにより
滑らかに補間し、各設計値点群における法線ベクトル
（ｈｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈｙN ）を算出す
る。法線算出部１９で作成された各設計値点での設計値
と法線ベクトルは、法線方向補正部２２および計測デー
タ評価部２４に送られる。法線方向補正部２２は、計測
データ評価部２４からの各制御点３の法線方向加工誤差
値ｅ1 、…ｅN と、特性データベース部２６からの刃具
特性、機械特性、材料特性データなどから算出される誤
差フィードバック定数ｐ1 、…ｐN とを用いて制御点３
における法線と切削面３０とが切削点３１で直交するよ
うに法線方向の補正量ｈｅi を次のように更新する。
ｙ1 ）、…（ｘN ，ｙN ）をスプライン補間などにより
滑らかに補間し、各設計値点群における法線ベクトル
（ｈｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈｙN ）を算出す
る。法線算出部１９で作成された各設計値点での設計値
と法線ベクトルは、法線方向補正部２２および計測デー
タ評価部２４に送られる。法線方向補正部２２は、計測
データ評価部２４からの各制御点３の法線方向加工誤差
値ｅ1 、…ｅN と、特性データベース部２６からの刃具
特性、機械特性、材料特性データなどから算出される誤
差フィードバック定数ｐ1 、…ｐN とを用いて制御点３
における法線と切削面３０とが切削点３１で直交するよ
うに法線方向の補正量ｈｅi を次のように更新する。
【００２３】 ｈｅ1 （ｎｅｗ）＝ｈｅ1 （ｏｌｄ）＋ｅ1 ・ｐ1 ・ ・ ・ ｈｅN （ｎｅｗ）＝ｈｅN （ｏｌｄ）＋ｅN ・ｐN ここで添字ｎｅｗは補正後、添字ｏｌｄは補正前を表
し、ｈｅ1 （ｏｌｄ）、…ｈｅN （ｏｌｄ）は第１回目
の加工時は０である。これにより各制御点３は法線方向
に法線方向加工誤差が減少し収束するように補正され
る。
し、ｈｅ1 （ｏｌｄ）、…ｈｅN （ｏｌｄ）は第１回目
の加工時は０である。これにより各制御点３は法線方向
に法線方向加工誤差が減少し収束するように補正され
る。
【００２４】補正方法の一例を図３に示す。各制御点３
における法線方向加工誤差値は、正規分布曲線α、方形
波曲線β、インパルス曲線γなどの補正フィルタにより
分散され、周辺の制御点３に渡って補正量ｈｅi が決定
される。これにより、図４に示すように各制御点３にお
ける法線方向に補正が行われる。ＮＣプログラム生成部
２３は、法線方向補正部２２で補正された各制御点３に
ついての法線方向の補正量ｈｅi のデータから目標曲線
を一度に加工するためのＸ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラム
（Ｎ点）を次式により生成する。
における法線方向加工誤差値は、正規分布曲線α、方形
波曲線β、インパルス曲線γなどの補正フィルタにより
分散され、周辺の制御点３に渡って補正量ｈｅi が決定
される。これにより、図４に示すように各制御点３にお
ける法線方向に補正が行われる。ＮＣプログラム生成部
２３は、法線方向補正部２２で補正された各制御点３に
ついての法線方向の補正量ｈｅi のデータから目標曲線
を一度に加工するためのＸ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラム
（Ｎ点）を次式により生成する。
【００２５】Ｘi ＝［｛ｘi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈ
ｘi ｝2 ＋｛ｙi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈｙi ｝2 ］1/2 Ｃi ＝ｔａｎ-1［｛ｙi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈｙi ｝／
｛ｘi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈｘi ｝］ ここでＸi 、Ｃi は図５に示すようにそれぞれＸ軸、Ｃ
軸座標を与える制御量であり添字ｉは１からＮの値をと
る。またｒは刃具Ｍの半径である。ＮＣプログラム生成
部２３により生成されたプログラムはデータ出力部２５
を経てＸ−Ｃ加工測定部１１の第１ＮＣ加工機１２に送
られ、実際のワークの加工に供される。
ｘi ｝2 ＋｛ｙi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈｙi ｝2 ］1/2 Ｃi ＝ｔａｎ-1［｛ｙi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈｙi ｝／
｛ｘi −（ｒ＋ｈｅi ）・ｈｘi ｝］ ここでＸi 、Ｃi は図５に示すようにそれぞれＸ軸、Ｃ
軸座標を与える制御量であり添字ｉは１からＮの値をと
る。またｒは刃具Ｍの半径である。ＮＣプログラム生成
部２３により生成されたプログラムはデータ出力部２５
を経てＸ−Ｃ加工測定部１１の第１ＮＣ加工機１２に送
られ、実際のワークの加工に供される。
【００２６】加工されたワークは、３次元測定機などの
第１形状測定機１３に送られ形状測定され、形状測定生
データｋｘJ 、ｋｙJ が得られる。形状が倣いプローブ
等で計測される場合、形状測定生データはＮ点になると
は限らない。計測された形状測定生データｋｘJ 、ｋｙ
J は計測データ評価部２４に送られる。計測データ評価
部２４は、前処理部２０からの各設計値と設計値での法
線ベクトルとに基づいて、形状測定機からの形状測定生
データｋｘJ 、ｋｙJ に対しそれぞれ制御点３に合わせ
るようベストフィット処理を行った後、各制御点３につ
いて法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN を算出する。
第１形状測定機１３に送られ形状測定され、形状測定生
データｋｘJ 、ｋｙJ が得られる。形状が倣いプローブ
等で計測される場合、形状測定生データはＮ点になると
は限らない。計測された形状測定生データｋｘJ 、ｋｙ
J は計測データ評価部２４に送られる。計測データ評価
部２４は、前処理部２０からの各設計値と設計値での法
線ベクトルとに基づいて、形状測定機からの形状測定生
データｋｘJ 、ｋｙJ に対しそれぞれ制御点３に合わせ
るようベストフィット処理を行った後、各制御点３につ
いて法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN を算出する。
【００２７】法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN は、法線方
向補正部２２へ送られる。このように設計値・Ｘ−Ｃ軸
加工用ＮＣプログラム・法線方向加工誤差値が全て各制
御点３の法線方向に対し一対一に対応する。そして、１
個目のワークを加工し計測、評価した結果を用いて制御
点３における法線と切削面３０とが切削点３１で直交す
るようにＸ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラムを修正すること
で、２個目以降のワークの加工精度を向上する。即ち、
法線方向補正部２２→ＮＣプログラム生成部２３→第１
ＮＣ加工機１２→第１形状計測機→計測データ評価部２
４→法線方向補正部２２というループを数回繰り返すこ
とにより、計測データ評価部２４から出力される各制御
点３の法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN が最終的に０へと
収束していく。
向補正部２２へ送られる。このように設計値・Ｘ−Ｃ軸
加工用ＮＣプログラム・法線方向加工誤差値が全て各制
御点３の法線方向に対し一対一に対応する。そして、１
個目のワークを加工し計測、評価した結果を用いて制御
点３における法線と切削面３０とが切削点３１で直交す
るようにＸ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラムを修正すること
で、２個目以降のワークの加工精度を向上する。即ち、
法線方向補正部２２→ＮＣプログラム生成部２３→第１
ＮＣ加工機１２→第１形状計測機→計測データ評価部２
４→法線方向補正部２２というループを数回繰り返すこ
とにより、計測データ評価部２４から出力される各制御
点３の法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN が最終的に０へと
収束していく。
【００２８】２）Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工を行う場合 前処理部２０はＸ−Ｃ軸加工を行う場合と同様入力され
た曲線データからＮ点の設計値点群（ｘ1 ，ｙ1 ）、…
（ｘN ，ｙN ）を生成し法線算出部１９に送る。法線算
出部１９は各設計値点群における法線ベクトル（ｈ
ｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈｙN ）を算出する。法
線算出部１９で作成された各設計値点での設計値と法線
ベクトルは、法線方向補正部２２および計測データ評価
部２４に送られる。
た曲線データからＮ点の設計値点群（ｘ1 ，ｙ1 ）、…
（ｘN ，ｙN ）を生成し法線算出部１９に送る。法線算
出部１９は各設計値点群における法線ベクトル（ｈ
ｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈｙN ）を算出する。法
線算出部１９で作成された各設計値点での設計値と法線
ベクトルは、法線方向補正部２２および計測データ評価
部２４に送られる。
【００２９】法線方向補正部２２は、計測データ評価部
２４からの各制御点３の法線方向加工誤差値ｅ1 、…ｅ
N と、特性データベース部２６からの誤差フィードバッ
ク定数ｐ1 、…ｐN とを用いて制御点３における法線と
切削面３０とが切削点３１で直交するように法線方向の
補正量ｈｅi を次のように更新する。 ｈｅ1 （ｎｅｗ）＝ｈｅ1 （ｏｌｄ）＋ｅ1 ・ｐ1 ・ ・ ・ ｈｅN （ｎｅｗ）＝ｈｅN （ｏｌｄ）＋ｅN ・ｐN
２４からの各制御点３の法線方向加工誤差値ｅ1 、…ｅ
N と、特性データベース部２６からの誤差フィードバッ
ク定数ｐ1 、…ｐN とを用いて制御点３における法線と
切削面３０とが切削点３１で直交するように法線方向の
補正量ｈｅi を次のように更新する。 ｈｅ1 （ｎｅｗ）＝ｈｅ1 （ｏｌｄ）＋ｅ1 ・ｐ1 ・ ・ ・ ｈｅN （ｎｅｗ）＝ｈｅN （ｏｌｄ）＋ｅN ・ｐN
【００３０】これにより各制御点３は法線方向に法線方
向加工誤差が減少し収束するように補正される。ＮＣプ
ログラム生成部２３は、法線方向補正部２２で補正され
た各制御点３についての法線方向の補正量ｈｅi のデー
タから目標曲線を一度に加工するためのＸ−Ｙ−Ｃ軸加
工用ＮＣプログラム（Ｎ点）を次式により生成する。 Θi ＝ｔａｎ-1（ｈｙi ／ｈｘi ） Ｘi ＝ｘi ・ｃｏｓΘi −ｙi ・ｓｉｎΘi ＋ｈｅi Ｙi ＝ｘi ・ｓｉｎΘi ＋ｙi ・ｃｏｓΘi Ｃi ＝９０°−Θi
向加工誤差が減少し収束するように補正される。ＮＣプ
ログラム生成部２３は、法線方向補正部２２で補正され
た各制御点３についての法線方向の補正量ｈｅi のデー
タから目標曲線を一度に加工するためのＸ−Ｙ−Ｃ軸加
工用ＮＣプログラム（Ｎ点）を次式により生成する。 Θi ＝ｔａｎ-1（ｈｙi ／ｈｘi ） Ｘi ＝ｘi ・ｃｏｓΘi −ｙi ・ｓｉｎΘi ＋ｈｅi Ｙi ＝ｘi ・ｓｉｎΘi ＋ｙi ・ｃｏｓΘi Ｃi ＝９０°−Θi
【００３１】ここでＸi 、Ｙi 、Ｃi は図６に示すよう
にそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸座標の制御量であり添字ｉ
は１からＮの値をとる。ここでＸi の取り方は次のよう
になる（図７参照）。
にそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸座標の制御量であり添字ｉ
は１からＮの値をとる。ここでＸi の取り方は次のよう
になる（図７参照）。
【００３２】ａ）法線とＸ軸が一致する場合 制御点３を表すＸa 、刃具中心を表すＸb 、Ｘa を通る
刃具Ｍの直径上で刃具の円周上のＸa と反対側の点ＸC
の何れかの点。
刃具Ｍの直径上で刃具の円周上のＸa と反対側の点ＸC
の何れかの点。
【００３３】ｂ）法線とＸ軸が交差する場合 刃具中心Ｘb
【００３４】ｃ）制御点３群を補間する仮想点を用いる
場合 仮想点３２を制御点３とみなすことにより上記ａ）また
はｂ）を適用する。この仮想点３２は、例えば制御点３
から出る法線から角度θだけずれた軸をＸ軸とすること
により求めることができる。ＮＣプログラム生成部２３
により生成されたプログラムはデータ出力部２５を経て
Ｘ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４の第２ＮＣ加工機１５に送ら
れ、実際のワークの加工に供される。
場合 仮想点３２を制御点３とみなすことにより上記ａ）また
はｂ）を適用する。この仮想点３２は、例えば制御点３
から出る法線から角度θだけずれた軸をＸ軸とすること
により求めることができる。ＮＣプログラム生成部２３
により生成されたプログラムはデータ出力部２５を経て
Ｘ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４の第２ＮＣ加工機１５に送ら
れ、実際のワークの加工に供される。
【００３５】加工されたワークは、３次元測定機などの
第２形状測定機１６に送られて形状測定され、形状測定
生データｋｘJ 、ｋｙJ が得られる。形状が倣いプロー
ブ等で計測される場合、形状測定生データｋｘJ 、ｋｙ
J はＮ点になるとは限らない。計測された形状測定生デ
ータｋｘJ 、ｋｙJ は計測データ評価部２４に送られ
る。計測データ評価部２４は、Ｘ−Ｃ軸加工の場合と同
様に各制御点３について法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN
を算出する。
第２形状測定機１６に送られて形状測定され、形状測定
生データｋｘJ 、ｋｙJ が得られる。形状が倣いプロー
ブ等で計測される場合、形状測定生データｋｘJ 、ｋｙ
J はＮ点になるとは限らない。計測された形状測定生デ
ータｋｘJ 、ｋｙJ は計測データ評価部２４に送られ
る。計測データ評価部２４は、Ｘ−Ｃ軸加工の場合と同
様に各制御点３について法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN
を算出する。
【００３６】法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN は、法線方
向補正部２２へ送られる。このようにＸ−Ｃ軸加工の場
合と同様に各制御点３の法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN
が最終的に０へと収束していく。
向補正部２２へ送られる。このようにＸ−Ｃ軸加工の場
合と同様に各制御点３の法線方向加工誤差ｅ1 、…ｅN
が最終的に０へと収束していく。
【００３７】３）指定された目標曲線が滑らかな曲線か
らオフセットした形状を有する場合点群生成部１８にお
いて設計値点群（ｘ1 ，ｙ1 ）、…（ｘN ，ｙN ）と共
に法線方向の形状オフセット量ｑi を生成し法線算出部
１９に送る。法線算出部１９ではオフセット前の設計点
点列を用いて法線を作成する。法線方向補正部２２は、
ｑi を用いて法線方向の補正量ｈｅi を次のように更新
する（図８（ａ）参照、また図中のｈｅのダッシュはオ
フセットを考慮したものであることを示す）。
らオフセットした形状を有する場合点群生成部１８にお
いて設計値点群（ｘ1 ，ｙ1 ）、…（ｘN ，ｙN ）と共
に法線方向の形状オフセット量ｑi を生成し法線算出部
１９に送る。法線算出部１９ではオフセット前の設計点
点列を用いて法線を作成する。法線方向補正部２２は、
ｑi を用いて法線方向の補正量ｈｅi を次のように更新
する（図８（ａ）参照、また図中のｈｅのダッシュはオ
フセットを考慮したものであることを示す）。
【００３８】 ｈｅ1 （ｎｅｗ）＝ｈｅ1 （ｏｌｄ）＋（ｅ1 −ｑ1 ）・ｐ1 ・ ・ ・ ｈｅN （ｎｅｗ）＝ｈｅN （ｏｌｄ）＋（ｅN −ｑN ）・ｐN そしてｑi をパラメータとして管理することで、図８
（ｂ）に示すように真の加工誤差だけを正しくフィード
バックすることができる。
（ｂ）に示すように真の加工誤差だけを正しくフィード
バックすることができる。
【００３９】〔実施例の効果〕点群によって構成される
自由曲線や特殊インボリュート曲線等の目標曲線に対
し、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工法、またＸ−Ｃ軸加工法において
精度良く加工することができる。指定された目標曲線が
滑らかな曲線からオフセットした形状を有する場合も、
オフセットした形状を精度良く加工することができる。
Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工またはＸ−Ｃ軸加工で目標曲線を一度
に加工することができるため加工時間が短い。
自由曲線や特殊インボリュート曲線等の目標曲線に対
し、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工法、またＸ−Ｃ軸加工法において
精度良く加工することができる。指定された目標曲線が
滑らかな曲線からオフセットした形状を有する場合も、
オフセットした形状を精度良く加工することができる。
Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工またはＸ−Ｃ軸加工で目標曲線を一度
に加工することができるため加工時間が短い。
【００４０】〔変形例〕曲線データ読取り部１７に、予
め設計式より算出された設計値点群を読み取らせ、この
設計値点群を法線算出部１９に送るようにしてもよい。
また曲線データ読取り部１７に、予め設計式より算出さ
れた設計値点群および法線を読み取らせ、これを直接動
作指示部２１に送るようにしてもよい。法線方向補正部
２２における補正には、エキスパートシステム等のＡＩ
技術を用いてもよい。制御部２の各処理は、自動的に行
われるようにしてもよい。
め設計式より算出された設計値点群を読み取らせ、この
設計値点群を法線算出部１９に送るようにしてもよい。
また曲線データ読取り部１７に、予め設計式より算出さ
れた設計値点群および法線を読み取らせ、これを直接動
作指示部２１に送るようにしてもよい。法線方向補正部
２２における補正には、エキスパートシステム等のＡＩ
技術を用いてもよい。制御部２の各処理は、自動的に行
われるようにしてもよい。
【００４１】〔第２実施例〕つぎに本発明の加工制御方
法を適用したＮＣ加工システムを、図９に示す第２実施
例に基づいて説明する。本実施例では、本発明の加工制
御方法によりＸ−Ｙ−Ｃ軸加工を行うＮＣ加工機の加工
を制御する。
法を適用したＮＣ加工システムを、図９に示す第２実施
例に基づいて説明する。本実施例では、本発明の加工制
御方法によりＸ−Ｙ−Ｃ軸加工を行うＮＣ加工機の加工
を制御する。
【００４２】〔実施例の構成〕本実施例のＮＣ加工シス
テム４は、図９に示すようにＸ−Ｙ−Ｃ軸加工を行いワ
ークの形状を測定するＸ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４と、Ｘ
−Ｙ−Ｃ加工測定部１４におけるワークの加工を制御す
る制御部４０とからなる。Ｘ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４
は、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工を行う第２ＮＣ加工機１５と、第
２ＮＣ加工機１５で加工されたワークの形状を測定する
第２形状測定機１６とからなる。第２形状測定機１６
は、倣い計測とポイント・トウ・ポイント計測との何れ
によるものでも可能である。
テム４は、図９に示すようにＸ−Ｙ−Ｃ軸加工を行いワ
ークの形状を測定するＸ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４と、Ｘ
−Ｙ−Ｃ加工測定部１４におけるワークの加工を制御す
る制御部４０とからなる。Ｘ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４
は、Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工を行う第２ＮＣ加工機１５と、第
２ＮＣ加工機１５で加工されたワークの形状を測定する
第２形状測定機１６とからなる。第２形状測定機１６
は、倣い計測とポイント・トウ・ポイント計測との何れ
によるものでも可能である。
【００４３】制御部４０は、第２ＮＣ加工機１５の加工
動作を制御するための曲線データを生成する前処理部２
０と、前処理部２０からの曲線データに基づき加工動作
を制御する動作指示部４１とを有する。そして動作指示
部４１に接続し動作指示部４１に第２ＮＣ加工機１５お
よびワークの材料の特性データを送る特性データベース
部と、前記前処理部２０、前記動作指示部４１とが制御
部４０を構成する。前処理部２０は、指定された目標曲
線から設計値点群を生成する点群生成部１８と、点群生
成部１８で生成された設計値点群を補間し、各設計値点
における法線を算出する法線算出部１９とからなる。
動作を制御するための曲線データを生成する前処理部２
０と、前処理部２０からの曲線データに基づき加工動作
を制御する動作指示部４１とを有する。そして動作指示
部４１に接続し動作指示部４１に第２ＮＣ加工機１５お
よびワークの材料の特性データを送る特性データベース
部と、前記前処理部２０、前記動作指示部４１とが制御
部４０を構成する。前処理部２０は、指定された目標曲
線から設計値点群を生成する点群生成部１８と、点群生
成部１８で生成された設計値点群を補間し、各設計値点
における法線を算出する法線算出部１９とからなる。
【００４４】動作指示部４１は、前処理部２０からのデ
ータによりＮＣプログラム（Ｎ点）を生成するＮＣプロ
グラム生成部４２と、前処理部２０からのデータにより
Ｘ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４からのデータに処理を施し法
線方向加工誤差を算出する計測データ評価部４３とを有
する。そして、計測データ評価部４３からのデータによ
りＮＣプログラム生成部４２からのプログラムに補正を
施す法線方向補正部４４と、前記ＮＣプログラム生成部
４２、前記計測データ評価部４３とが動作指示部４１を
構成する。ＮＣプログラム生成部４２には生成したＮＣ
プログラムを出力するデータ出力部２５が付設する。
ータによりＮＣプログラム（Ｎ点）を生成するＮＣプロ
グラム生成部４２と、前処理部２０からのデータにより
Ｘ−Ｙ−Ｃ加工測定部１４からのデータに処理を施し法
線方向加工誤差を算出する計測データ評価部４３とを有
する。そして、計測データ評価部４３からのデータによ
りＮＣプログラム生成部４２からのプログラムに補正を
施す法線方向補正部４４と、前記ＮＣプログラム生成部
４２、前記計測データ評価部４３とが動作指示部４１を
構成する。ＮＣプログラム生成部４２には生成したＮＣ
プログラムを出力するデータ出力部２５が付設する。
【００４５】特性データベース部４５は、法線方向補正
部４４に送る情報を納めた刃具特性データベース４６、
機械特性データベース４７、材料特性データベース４８
などを有する。
部４４に送る情報を納めた刃具特性データベース４６、
機械特性データベース４７、材料特性データベース４８
などを有する。
【００４６】〔実施例の作動〕前処理部２０は、点群生
成部１８において入力された曲線データからＮ点の設計
値点群（ｘ1 ，ｙ1 ）、…（ｘN ，ｙN ）を生成し法線
算出部１９に送る。法線算出部１９は各設計値点群にお
ける法線ベクトル（ｈｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈ
ｙN ）を算出する。法線算出部１９で作成された各設計
値点での設計値（ｘ1 ，ｙ1 ）、…（ｘN，ｙN ）と法
線ベクトル（ｈｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈｙN ）
は、ＮＣプログラム生成部４２、第２形状測定機１６お
よび計測データ評価部４３に送られる。
成部１８において入力された曲線データからＮ点の設計
値点群（ｘ1 ，ｙ1 ）、…（ｘN ，ｙN ）を生成し法線
算出部１９に送る。法線算出部１９は各設計値点群にお
ける法線ベクトル（ｈｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈ
ｙN ）を算出する。法線算出部１９で作成された各設計
値点での設計値（ｘ1 ，ｙ1 ）、…（ｘN，ｙN ）と法
線ベクトル（ｈｘ1 ，ｈｙ1 ）、…（ｈｘN ，ｈｙN ）
は、ＮＣプログラム生成部４２、第２形状測定機１６お
よび計測データ評価部４３に送られる。
【００４７】ＮＣプログラム生成部４２は、図１３に示
すように、前処理部２０からのデータにより目標曲線を
一度に加工するためのＸ−Ｙ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラ
ム（Ｎ点）を次式により生成する。 Θi ＝ｔａｎ-1（ｈｙi ／ｈｘi ） Ｘi ＝ｘi ・ｃｏｓΘi −ｙi ・ｓｉｎΘi Ｙi ＝ｘi ・ｓｉｎΘi ＋ｙi ・ｃｏｓΘi Ｃi ＝９０°−Θi ここで添字ｉは１からＮの値をとる。
すように、前処理部２０からのデータにより目標曲線を
一度に加工するためのＸ−Ｙ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラ
ム（Ｎ点）を次式により生成する。 Θi ＝ｔａｎ-1（ｈｙi ／ｈｘi ） Ｘi ＝ｘi ・ｃｏｓΘi −ｙi ・ｓｉｎΘi Ｙi ＝ｘi ・ｓｉｎΘi ＋ｙi ・ｃｏｓΘi Ｃi ＝９０°−Θi ここで添字ｉは１からＮの値をとる。
【００４８】法線方向補正部４４は、計測データ評価部
４３からの各制御点の法線方向加工誤差値ｅ1 、…ｅN
と、特性データベース部４５からの誤差フィードバック
定数ｐ1 、…ｐN とを用いて制御点における法線と切削
面とが切削点で直交するようにＮＣプログラム生成部４
２で得られたＸi を次のように補正する。 Ｘi （ｎｅｗ）＝Ｘi （ｏｌｄ）＋ｅi ・ｐ1 これにより各制御点は法線方向に法線方向加工誤差が減
少し収束するように補正される。法線方向補正部４４で
補正されたプログラムはデータ出力部２５を経てＸ−Ｙ
−Ｃ加工測定部１４の第２ＮＣ加工機１５に送られ、実
際のワークの加工に供される。
４３からの各制御点の法線方向加工誤差値ｅ1 、…ｅN
と、特性データベース部４５からの誤差フィードバック
定数ｐ1 、…ｐN とを用いて制御点における法線と切削
面とが切削点で直交するようにＮＣプログラム生成部４
２で得られたＸi を次のように補正する。 Ｘi （ｎｅｗ）＝Ｘi （ｏｌｄ）＋ｅi ・ｐ1 これにより各制御点は法線方向に法線方向加工誤差が減
少し収束するように補正される。法線方向補正部４４で
補正されたプログラムはデータ出力部２５を経てＸ−Ｙ
−Ｃ加工測定部１４の第２ＮＣ加工機１５に送られ、実
際のワークの加工に供される。
【００４９】加工されたワークは、３次元測定機などの
第２形状測定機１６に送られる。第２形状測定機１６で
は前処理部２０からのデータより、法線方向計測誤差量
ｋｅi が得られる。計測された法線方向計測誤差量ｋｅ
i は計測データ評価部４３に送られる。計測データ評価
部４３は、各制御点について法線方向計測誤差量ｋｅi
と前処理部２０からのデータとに基づき法線方向加工誤
差ｅ1 、…ｅN を算出する。法線方向加工誤差ｅ1 、…
ｅN は、法線方向補正部４４へ送られる。このように設
計値・Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラム・法線方向加
工誤差値が全て各制御点の法線方向に対し一対一に対応
する。
第２形状測定機１６に送られる。第２形状測定機１６で
は前処理部２０からのデータより、法線方向計測誤差量
ｋｅi が得られる。計測された法線方向計測誤差量ｋｅ
i は計測データ評価部４３に送られる。計測データ評価
部４３は、各制御点について法線方向計測誤差量ｋｅi
と前処理部２０からのデータとに基づき法線方向加工誤
差ｅ1 、…ｅN を算出する。法線方向加工誤差ｅ1 、…
ｅN は、法線方向補正部４４へ送られる。このように設
計値・Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラム・法線方向加
工誤差値が全て各制御点の法線方向に対し一対一に対応
する。
【００５０】そして、１個目のワークを加工し計測、評
価した結果を用いて制御点における法線と切削面とが切
削点で直交するようにＸ−Ｙ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラ
ムを修正することで、２個目以降のワークの加工精度を
向上する。即ち、法線方向補正部４４→第２ＮＣ加工機
１５→第２形状計測機→計測データ評価部４３→法線方
向補正部４４というループを数回繰り返すことにより、
計測データ評価部４３から出力される各制御点の法線方
向加工誤差が最終的に０へと収束していく。指定された
目標曲線が滑らかな曲線からオフセットした形状を有す
る場合も、第１実施例と同様、法線方向の形状オフセッ
ト量ｑi をパラメータとして管理することで真の加工誤
差だけを正しくフィードバックすることができる。
価した結果を用いて制御点における法線と切削面とが切
削点で直交するようにＸ−Ｙ−Ｃ軸加工用ＮＣプログラ
ムを修正することで、２個目以降のワークの加工精度を
向上する。即ち、法線方向補正部４４→第２ＮＣ加工機
１５→第２形状計測機→計測データ評価部４３→法線方
向補正部４４というループを数回繰り返すことにより、
計測データ評価部４３から出力される各制御点の法線方
向加工誤差が最終的に０へと収束していく。指定された
目標曲線が滑らかな曲線からオフセットした形状を有す
る場合も、第１実施例と同様、法線方向の形状オフセッ
ト量ｑi をパラメータとして管理することで真の加工誤
差だけを正しくフィードバックすることができる。
【００５１】〔実施例の効果〕自由曲線や特殊インボリ
ュート曲線等の目標曲線に沿ったワークのＸ−Ｙ−Ｃ軸
加工を精度良く行うことができる。指定された目標曲線
が滑らかな曲線からオフセットした形状を有する場合
も、オフセットした形状を精度良く加工することができ
る。Ｘ−Ｃ軸加工で目標曲線を一度に加工することがで
きるため加工時間が短い。
ュート曲線等の目標曲線に沿ったワークのＸ−Ｙ−Ｃ軸
加工を精度良く行うことができる。指定された目標曲線
が滑らかな曲線からオフセットした形状を有する場合
も、オフセットした形状を精度良く加工することができ
る。Ｘ−Ｃ軸加工で目標曲線を一度に加工することがで
きるため加工時間が短い。
【００５２】〔変形例〕法線方向の補正量に対し、ＮＣ
プログラムはＸ軸のみが補正されるので、法線方向補正
部４４とＮＣプログラム生成部４２は入れ替えてもシス
テムとして成立する。
プログラムはＸ軸のみが補正されるので、法線方向補正
部４４とＮＣプログラム生成部４２は入れ替えてもシス
テムとして成立する。
【図１】第１実施例にかかるＮＣ加工システムの構成図
である。
である。
【図２】加工測定部の斜視図である。
【図３】法線方向補正法の一例を示す図である。
【図４】法線方向補正結果の一例を示す図である。
【図５】Ｘ−Ｃ軸加工における座標関係を示す図であ
る。
る。
【図６】Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工における座標関係を示す図で
ある。
ある。
【図７】Ｘ−Ｙ−Ｃ軸加工におけるＮＣプログラムの生
成法にかかる図である。
成法にかかる図である。
【図８】形状オフセットの加工にかかる図である。
【図９】第２実施例にかかるＮＣ加工システムの構成図
である。
である。
【図１０】従来のＮＣ加工にかかる図である。
３ 制御点 １３ 第１形状測定機（加工形状計測過程） １６ 第２形状測定機（加工形状計測過程） ２２、４４ 法線方向補正部（補正指示過程） ２３、４２ ＮＣプログラム生成部（動作指示過程） ２４、４３ 計測データ評価部（加工形状計測過程） Ｍ 刃具（加工手段） Ｘ Ｘ軸座標の制御量（動作位置） Ｙ Ｙ軸座標の制御量（動作位置） Ｃ Ｃ軸座標の制御量（動作位置） ｅ 法線方向加工誤差 （ｘ、ｙ） 設計値点 （ｈｘ、ｈｙ） 法線ベクトル
Claims (3)
- 【請求項１】指定された目標曲線上に設定された複数の
設計値点を用いて前記目標曲線に沿って対象物を加工す
る加工制御方法において、 前記対象物に加工を施す加工手段に前記目標曲線に沿っ
た加工を行わせるための各設計値点における一連の動作
位置を伝達する動作指示過程と、 前記対象物の加工によって生じた加工曲線の形状を測定
し、前記各設計値点についてこの設計値点における前記
目標曲線の法線上にあり前記加工曲線上にある制御点と
の法線方向誤差を計測する加工形状計測過程と、 前記法線方向誤差に基づいて前記動作指示過程に前記動
作位置の補正を指示する補正指示過程とを有する加工制
御方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の加工制御方法において、 前記目標曲線は平面上に指定され、前記動作指示過程は
前記動作位置を前記平面に垂直な回転軸と前記平面との
交点から前記加工手段に至る動径の長さ、およびこの動
径の前記回転軸回りの回転位置により指定することを特
徴とする２軸式加工制御方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の加工制御方法において、 前記目標曲線は平面上に指定され、前記動作指示過程は
前記動作位置を前記平面に垂直な回転軸と前記平面との
交点から前記加工手段に至る動径の長さ、この動径の端
点から前記動径に垂直に前記加工手段に至る直線の長
さ、および前記動径の前記回転軸回りの回転位置により
指定することを特徴とする３軸式加工制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32909294A JP3575093B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 加工制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32909294A JP3575093B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 加工制御方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08185211A true JPH08185211A (ja) | 1996-07-16 |
| JP3575093B2 JP3575093B2 (ja) | 2004-10-06 |
Family
ID=18217527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32909294A Expired - Lifetime JP3575093B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 加工制御方法 |
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| JP (1) | JP3575093B2 (ja) |
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