JPH08249036A - Ｎｃデータの作成方法 - Google Patents
Ｎｃデータの作成方法Info
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- JPH08249036A JPH08249036A JP5462095A JP5462095A JPH08249036A JP H08249036 A JPH08249036 A JP H08249036A JP 5462095 A JP5462095 A JP 5462095A JP 5462095 A JP5462095 A JP 5462095A JP H08249036 A JPH08249036 A JP H08249036A
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- tool
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- dimensional
- axis
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Abstract
(57)【要約】
【目的】３軸ＮＣ工作機械の１軸を固定し、残りの２軸
の２次元的な走査に基づいて工具により、ワークの鈍角
となる部分を比較的高速で切削乃至研削しても工具にか
かる負荷がそれほどには大きくならないようにする。 【構成】予め作成されている３次元ＮＣデータのうち、
２次元走査に係る始点Ｑ 1 から終点Ｑ8 までの各点の３
次元位置データを表す３次元ＮＣデータを抽出する。抽
出したＮＣデータのうち、連続する３点のＮＣデータか
ら求められる工具１の軌跡によって形成される角度θが
鈍角であるかどうかを判定し、鈍角であった場合には、
当該鈍角が略円弧となるように鈍角を形成する３点
Ｑ6 、Ｑ7 、Ｑ 8 のＮＣデータで特定される鈍角部分を
５点で円弧近似した８点Ｑ6 、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｑ
8 のＮＣデータに変換する。
の２次元的な走査に基づいて工具により、ワークの鈍角
となる部分を比較的高速で切削乃至研削しても工具にか
かる負荷がそれほどには大きくならないようにする。 【構成】予め作成されている３次元ＮＣデータのうち、
２次元走査に係る始点Ｑ 1 から終点Ｑ8 までの各点の３
次元位置データを表す３次元ＮＣデータを抽出する。抽
出したＮＣデータのうち、連続する３点のＮＣデータか
ら求められる工具１の軌跡によって形成される角度θが
鈍角であるかどうかを判定し、鈍角であった場合には、
当該鈍角が略円弧となるように鈍角を形成する３点
Ｑ6 、Ｑ7 、Ｑ 8 のＮＣデータで特定される鈍角部分を
５点で円弧近似した８点Ｑ6 、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｑ
8 のＮＣデータに変換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、直交３軸を有する数
値制御工作機械（以下、３軸ＮＣ工作機械ともいう。）
である３軸ＮＣマシニングセンタ等に適用してプレス金
型等の加工面を加工するのに好適なＮＣデータの作成方
法に関する。
値制御工作機械（以下、３軸ＮＣ工作機械ともいう。）
である３軸ＮＣマシニングセンタ等に適用してプレス金
型等の加工面を加工するのに好適なＮＣデータの作成方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、３軸ＮＣ工作機械に装着
されたエンドミル等の工具により自動車の板金部品等を
作成するプレス金型等の湾曲面を加工するためのＮＣデ
ータは、工具の先端の移動軌跡を表す点群データ、いわ
ゆる工具軌跡データ（ＣＬデータ）として構成されてい
る。そして、隣り合う点間の工具の移動は、直線補間処
理により行われていた。
されたエンドミル等の工具により自動車の板金部品等を
作成するプレス金型等の湾曲面を加工するためのＮＣデ
ータは、工具の先端の移動軌跡を表す点群データ、いわ
ゆる工具軌跡データ（ＣＬデータ）として構成されてい
る。そして、隣り合う点間の工具の移動は、直線補間処
理により行われていた。
【０００３】ところで、前記ワークの湾曲面に対して、
前記３軸のうち１軸を固定し、残りの２軸の２次元的な
走査（具体的には、例えば、Ｙ軸値を固定したＸＺ平面
上の走査）に基づいて前記工具により加工する場合に
も、従来のＮＣデータは、点群の各位置を表す３次元位
置データと、直線補間を表すコードデータ、いわゆるＧ
コードにおいては「Ｇ０１」とから構成されていた。
前記３軸のうち１軸を固定し、残りの２軸の２次元的な
走査（具体的には、例えば、Ｙ軸値を固定したＸＺ平面
上の走査）に基づいて前記工具により加工する場合に
も、従来のＮＣデータは、点群の各位置を表す３次元位
置データと、直線補間を表すコードデータ、いわゆるＧ
コードにおいては「Ｇ０１」とから構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、図１２に示す
ように、断面が段状のワーク２をエンドミル等の回転す
る工具１で削り代２ａ分だけ、図中、左上側から右下側
に向かってワーク２の形状面に沿って切削することにつ
いて考える。工具１の移動はＸ軸が固定された残りのＹ
Ｚ２軸の２次元的な走査に係るＹＺ平面上の移動のみで
あるとし、工具１の先端部の軌跡データが点Ｑ1 〜点Ｑ
8 までのデータから構成されているものとする。
ように、断面が段状のワーク２をエンドミル等の回転す
る工具１で削り代２ａ分だけ、図中、左上側から右下側
に向かってワーク２の形状面に沿って切削することにつ
いて考える。工具１の移動はＸ軸が固定された残りのＹ
Ｚ２軸の２次元的な走査に係るＹＺ平面上の移動のみで
あるとし、工具１の先端部の軌跡データが点Ｑ1 〜点Ｑ
8 までのデータから構成されているものとする。
【０００５】このとき、点Ｑ1 から点Ｑ2 までの加工経
路ではワーク２から受ける工具１の負荷は均一であり、
点Ｑ2 から工具１の刃部に対するワーク２の接触面積が
増加して工具１に対する負荷が大きくなり、特に点Ｑ7
から点Ｑ8 に向きを変えて進む加工の際に工具１に対し
て急激な負荷がかかり、当該点Ｑ7 において負荷が最大
になる。
路ではワーク２から受ける工具１の負荷は均一であり、
点Ｑ2 から工具１の刃部に対するワーク２の接触面積が
増加して工具１に対する負荷が大きくなり、特に点Ｑ7
から点Ｑ8 に向きを変えて進む加工の際に工具１に対し
て急激な負荷がかかり、当該点Ｑ7 において負荷が最大
になる。
【０００６】すなわち、ワーク２の断面形状において２
つの面２ｂ、２ｃが９０°以上の鈍角で接しているその
稜線２ｄの近傍において工具１に対する負荷が大きくな
る。
つの面２ｂ、２ｃが９０°以上の鈍角で接しているその
稜線２ｄの近傍において工具１に対する負荷が大きくな
る。
【０００７】このように、稜線２ｄを共有する２つの面
２ｂ、２ｃのなす角度θが鈍角となる部分を有するワー
ク２を工具１で加工する場合、工具１があおられてワー
ク２を削りすぎてしまう場合やワーク２の加工面上に工
具１の痕跡が大きく残ったりしてしまうという問題があ
った。この場合、結局、加工精度が悪くなってしまう。
その上、工具１の折損の可能性が高くなり、また、工具
１の寿命が短くなるという問題もあった。
２ｂ、２ｃのなす角度θが鈍角となる部分を有するワー
ク２を工具１で加工する場合、工具１があおられてワー
ク２を削りすぎてしまう場合やワーク２の加工面上に工
具１の痕跡が大きく残ったりしてしまうという問題があ
った。この場合、結局、加工精度が悪くなってしまう。
その上、工具１の折損の可能性が高くなり、また、工具
１の寿命が短くなるという問題もあった。
【０００８】工具１にかかる負荷を低減するためには、
工具１の進行速度を遅くすればよいが、全体としてのワ
ーク２の加工時間が長くなるという問題が発生する。
工具１の進行速度を遅くすればよいが、全体としてのワ
ーク２の加工時間が長くなるという問題が発生する。
【０００９】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであり、３軸ＮＣ工作機械の１軸を固定し、残
りの２軸の２次元的な走査に基づいて前記３軸ＮＣ工作
機械に装着された工具により、稜線を共有する２つの面
のなす角度が鈍角となる部分を有するワークを比較的高
速で切削乃至研削しても工具にかかる負荷の少ないＮＣ
データの作成方法を提供することを目的とする。
れたものであり、３軸ＮＣ工作機械の１軸を固定し、残
りの２軸の２次元的な走査に基づいて前記３軸ＮＣ工作
機械に装着された工具により、稜線を共有する２つの面
のなす角度が鈍角となる部分を有するワークを比較的高
速で切削乃至研削しても工具にかかる負荷の少ないＮＣ
データの作成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、３軸ＮＣ工
作機械の１軸を固定し、残りの２軸の２次元的な走査に
基づいて前記３軸ＮＣ工作機械に装着された工具により
ワークを加工するためのＮＣデータの作成方法におい
て、前記ワーク中の稜線を共有する２つの面のなす角度
が鈍角であって、工具の軌跡を表すＮＣデータがその鈍
角に対応したデータにされているとき、前記鈍角に対応
したデータを前記鈍角に内接する円弧に対応したデータ
に変換することを特徴とする。
作機械の１軸を固定し、残りの２軸の２次元的な走査に
基づいて前記３軸ＮＣ工作機械に装着された工具により
ワークを加工するためのＮＣデータの作成方法におい
て、前記ワーク中の稜線を共有する２つの面のなす角度
が鈍角であって、工具の軌跡を表すＮＣデータがその鈍
角に対応したデータにされているとき、前記鈍角に対応
したデータを前記鈍角に内接する円弧に対応したデータ
に変換することを特徴とする。
【００１１】またこの発明は、３軸ＮＣ工作機械の１軸
を固定し、残りの２軸の２次元的な走査に基づいて前記
３軸ＮＣ工作機械に装着された工具によりワークを加工
するためのＮＣデータの作成方法において、予め作成さ
れている３次元ＮＣデータのうち、前記２次元走査に係
る始点から終点までの各点の３次元位置データを表す３
次元ＮＣデータを抽出し、抽出したＮＣデータうち、連
続する３点のＮＣデータから求められる工具の軌跡によ
って形成される角度が鈍角であるかどうかを判定し、鈍
角であった場合には、当該鈍角部を形成する前記３点の
ＮＣデータを当該鈍角部に内接する円弧に近似した複数
の補間点で分割したＮＣデータに変換することを特徴と
する。
を固定し、残りの２軸の２次元的な走査に基づいて前記
３軸ＮＣ工作機械に装着された工具によりワークを加工
するためのＮＣデータの作成方法において、予め作成さ
れている３次元ＮＣデータのうち、前記２次元走査に係
る始点から終点までの各点の３次元位置データを表す３
次元ＮＣデータを抽出し、抽出したＮＣデータうち、連
続する３点のＮＣデータから求められる工具の軌跡によ
って形成される角度が鈍角であるかどうかを判定し、鈍
角であった場合には、当該鈍角部を形成する前記３点の
ＮＣデータを当該鈍角部に内接する円弧に近似した複数
の補間点で分割したＮＣデータに変換することを特徴と
する。
【００１２】さらにこの発明は、前記鈍角が９０°を超
え１３５°以内の角度であることを特徴とする。
え１３５°以内の角度であることを特徴とする。
【００１３】さらにまたこの発明は、前記工具がボール
エンドミルであるとき、前記円弧への近似は前記ボール
エンドミルの半径以上の所定の半径で形成される円弧に
基づいて行われることを特徴とする。
エンドミルであるとき、前記円弧への近似は前記ボール
エンドミルの半径以上の所定の半径で形成される円弧に
基づいて行われることを特徴とする。
【００１４】
【作用】この発明によれば、前記ワーク中の稜線を共有
する面のなす角度が鈍角であって、工具の移動軌跡を表
す２次元走査に係るＮＣデータがその鈍角に対応した２
次元走査に係るＮＣデータに作成されているとき、前記
鈍角に対応した２次元走査に係るＮＣデータで特定され
る鈍角部を円弧近似した２次元走査に係るＮＣデータに
変換するようにしている。
する面のなす角度が鈍角であって、工具の移動軌跡を表
す２次元走査に係るＮＣデータがその鈍角に対応した２
次元走査に係るＮＣデータに作成されているとき、前記
鈍角に対応した２次元走査に係るＮＣデータで特定され
る鈍角部を円弧近似した２次元走査に係るＮＣデータに
変換するようにしている。
【００１５】折れ面のなす角が鈍角であるかどうかは、
連続する３点の工具軌跡データで判定することができ
る。
連続する３点の工具軌跡データで判定することができ
る。
【００１６】鈍角部を円弧に近似させる際には、円弧を
複数の補間点で分割することが好ましい。
複数の補間点で分割することが好ましい。
【００１７】円弧への近似は、工具がボールエンドミル
であるとき、ボールエンドミルの半径以上の所定の半径
で形成される円弧に基づいて行う。
であるとき、ボールエンドミルの半径以上の所定の半径
で形成される円弧に基づいて行う。
【００１８】
【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。なお、以下に参照する図面において、
上記図１２に示したものと対応するものには同一の符号
を付けてその詳細な説明は省略する。
照して説明する。なお、以下に参照する図面において、
上記図１２に示したものと対応するものには同一の符号
を付けてその詳細な説明は省略する。
【００１９】図１は、この発明の一実施例が適用された
ＮＣデータ作成システム２１の構成及びこのＮＣデータ
作成システム２１に接続されるＮＣ工作機械１５の模式
的な構成を示している。
ＮＣデータ作成システム２１の構成及びこのＮＣデータ
作成システム２１に接続されるＮＣ工作機械１５の模式
的な構成を示している。
【００２０】ＮＣ工作機械１５は、機械本体１７とこの
機械本体１７の動作を制御する制御装置１６とから構成
される。機械本体１７の主軸ヘッド１１の先端部には回
転加工工具であるエンドミル等の工具１が図示しないチ
ャック機構を通じて装着されている。
機械本体１７の動作を制御する制御装置１６とから構成
される。機械本体１７の主軸ヘッド１１の先端部には回
転加工工具であるエンドミル等の工具１が図示しないチ
ャック機構を通じて装着されている。
【００２１】主軸ヘッド１１が、直交３軸であるＸＹＺ
軸用の各モータ（図示していない）により、それぞれ図
示しない送り機構を通じてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に送ら
れることで、工具１がワーク２の加工面上を３次元的に
移動して加工することができるようになっている。前記
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸用の各モータの移動制御は、制御装置１６
のパルス出力信号により行われる。制御装置１６には、
ＮＣデータ作成システム２１で作成されたＮＣコード形
式データである３次元ＮＣデータＤ3 が供給されるよう
になっている。ＮＣコード形式データとは、いわゆるＧ
コードを用いた形式のデータである。
軸用の各モータ（図示していない）により、それぞれ図
示しない送り機構を通じてＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に送ら
れることで、工具１がワーク２の加工面上を３次元的に
移動して加工することができるようになっている。前記
Ｘ、Ｙ、Ｚ軸用の各モータの移動制御は、制御装置１６
のパルス出力信号により行われる。制御装置１６には、
ＮＣデータ作成システム２１で作成されたＮＣコード形
式データである３次元ＮＣデータＤ3 が供給されるよう
になっている。ＮＣコード形式データとは、いわゆるＧ
コードを用いた形式のデータである。
【００２２】ＮＣデータ作成システム２１は、ＮＣデー
タ作成部２２を有している。ＮＣデータ作成部２２に
は、ワーク２の加工面に対する工具１の先端位置軌跡デ
ータ、いわゆるＣＬデータとして予め作成されている３
次元ＮＣデータＤ1 のうち、後述する２次元走査に係る
３次元ＮＣデータ（２、５次元ＮＣデータといわれる場
合もある。）Ｄ2 がデータベース２４から供給される。
なお、３次元ＮＣデータＤ1 、Ｄ2 のデータ形式もＮＣ
コード形式になっている。
タ作成部２２を有している。ＮＣデータ作成部２２に
は、ワーク２の加工面に対する工具１の先端位置軌跡デ
ータ、いわゆるＣＬデータとして予め作成されている３
次元ＮＣデータＤ1 のうち、後述する２次元走査に係る
３次元ＮＣデータ（２、５次元ＮＣデータといわれる場
合もある。）Ｄ2 がデータベース２４から供給される。
なお、３次元ＮＣデータＤ1 、Ｄ2 のデータ形式もＮＣ
コード形式になっている。
【００２３】ＮＣデータ作成部２２は、これら供給され
た２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 に対して、詳
細を後述する円弧補間等に係る処理を行った２次元走査
に係る３次元ＮＣデータＤ3 を作成してデータベース２
６に格納する。データベース２６に格納された２次元走
査に係る３次元ＮＣデータＤ3 は、オンライン又はオフ
ラインで制御装置１６に供給される。
た２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 に対して、詳
細を後述する円弧補間等に係る処理を行った２次元走査
に係る３次元ＮＣデータＤ3 を作成してデータベース２
６に格納する。データベース２６に格納された２次元走
査に係る３次元ＮＣデータＤ3 は、オンライン又はオフ
ラインで制御装置１６に供給される。
【００２４】ＮＣデータ作成部２２は、コンピュータで
あり、周知のように、中央処理装置（ＣＰＵ）と、この
中央処理装置に接続されるＩ／Ｏポート、システムプロ
グラム等が書き込まれた読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、処理データを一時的に保存等するランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭであり、書き込み読み出しメモリ）、
３次元ＮＣデータＤ2 を３次元ＮＣデータＤ3 に変換す
るためのＮＣデータ作成プログラム・図形処理プログラ
ム等のアプリケーションプログラムが書き込まれた外部
メモリ、デジタイザ用のタブレット３２、マウス３４、
キーボード３３及びボリュームスイッチ３５等の入力装
置、ディスプレイ３１、図示しないプロッタ・プリンタ
等の出力装置を有している。
あり、周知のように、中央処理装置（ＣＰＵ）と、この
中央処理装置に接続されるＩ／Ｏポート、システムプロ
グラム等が書き込まれた読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）、処理データを一時的に保存等するランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭであり、書き込み読み出しメモリ）、
３次元ＮＣデータＤ2 を３次元ＮＣデータＤ3 に変換す
るためのＮＣデータ作成プログラム・図形処理プログラ
ム等のアプリケーションプログラムが書き込まれた外部
メモリ、デジタイザ用のタブレット３２、マウス３４、
キーボード３３及びボリュームスイッチ３５等の入力装
置、ディスプレイ３１、図示しないプロッタ・プリンタ
等の出力装置を有している。
【００２５】次に、上述の実施例の動作について図２の
フローチャート等をも参照して詳しく説明する。なお、
特に断らない限り、制御主体はＮＣデータ作成部２２で
ある。
フローチャート等をも参照して詳しく説明する。なお、
特に断らない限り、制御主体はＮＣデータ作成部２２で
ある。
【００２６】まず、予め作成され、データベース２４に
格納されている３次元ＮＣデータＤ 1 のうち、ＸＹＺ３
軸のうち１軸が固定された２次元走査に係る３次元ＮＣ
データＤ2 を抽出して読み込む（ステップＳ１）。
格納されている３次元ＮＣデータＤ 1 のうち、ＸＹＺ３
軸のうち１軸が固定された２次元走査に係る３次元ＮＣ
データＤ2 を抽出して読み込む（ステップＳ１）。
【００２７】この場合、データベース２４に格納されて
いる３次元ＮＣデータＤ1 中、１軸のデータが変化しな
いデータを２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 とし
て選択し読み込むようにすればよい。例えば、図３に示
すように、工具１の先端位置軌跡データとしてＸ軸の値
が一定であり、ＹＺ平面上の２次元上でのみ定義される
始点Ｐ1 から終点ＰN までのＮ箇の３次元ＮＣデータＤ
1 が、２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 として読
み込まれる。
いる３次元ＮＣデータＤ1 中、１軸のデータが変化しな
いデータを２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 とし
て選択し読み込むようにすればよい。例えば、図３に示
すように、工具１の先端位置軌跡データとしてＸ軸の値
が一定であり、ＹＺ平面上の２次元上でのみ定義される
始点Ｐ1 から終点ＰN までのＮ箇の３次元ＮＣデータＤ
1 が、２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 として読
み込まれる。
【００２８】図４は、読み込んだ２次元走査に係る３次
元ＮＣデータＤ2 の一部を具体的に示している。説明の
便宜上、各コードの左側に行番号Ｌ１〜Ｌ８を付けてい
る。
元ＮＣデータＤ2 の一部を具体的に示している。説明の
便宜上、各コードの左側に行番号Ｌ１〜Ｌ８を付けてい
る。
【００２９】１行目Ｌ１に示すＧコード「Ｇ００」は、
位置決め早送りを表すコードである。そうすると、図４
例の場合、まず、工具１の先端位置がＸ軸座標がＸ＝−
６．６０８、Ｙ軸座標がＹ1 ＝−１６．６７３に位置決
めされることが分かる。そして、２行目Ｌ２でＺ軸座標
がＺ2 ＝１８．０４５に位置決めされることが分かる。
位置決め早送りを表すコードである。そうすると、図４
例の場合、まず、工具１の先端位置がＸ軸座標がＸ＝−
６．６０８、Ｙ軸座標がＹ1 ＝−１６．６７３に位置決
めされることが分かる。そして、２行目Ｌ２でＺ軸座標
がＺ2 ＝１８．０４５に位置決めされることが分かる。
【００３０】３行目Ｌ３に示すＧコード「Ｇ０１」は直
線補間を表すコードである。この場合、Ｘ軸座標が「−
６．６０８」に固定されたまま、ＹＺ平面における位置
決めされた座標（Ｙ1 ，Ｚ1 ）＝（−１６．６７３，１
８．０４５）から座標（Ｙ2，Ｚ2 ）＝（６．９０３，
３１．０１８）まで直線補間により工具１の軌跡が発生
されることになる。そして、８行目Ｌ８までは、同様
に、ＹＺ平面上で隣り合う定義点座標間で直線補間が行
われることになる。具体的には、座標（Ｙ2 ，Ｚ 2 ）と
座標（Ｙ3 ，Ｚ3 ）との間の直線補間、同様に、座標
（Ｙ3 ，Ｚ3 ）と座標（Ｙ4 ，Ｚ4 ）との間の直線補
間、……、座標（Ｙ6 ，Ｚ6 ）と座標（Ｙ7 ，Ｚ7 ）と
の間の直線補間が行われる。実際上、直線補間は制御装
置１６で行われる。
線補間を表すコードである。この場合、Ｘ軸座標が「−
６．６０８」に固定されたまま、ＹＺ平面における位置
決めされた座標（Ｙ1 ，Ｚ1 ）＝（−１６．６７３，１
８．０４５）から座標（Ｙ2，Ｚ2 ）＝（６．９０３，
３１．０１８）まで直線補間により工具１の軌跡が発生
されることになる。そして、８行目Ｌ８までは、同様
に、ＹＺ平面上で隣り合う定義点座標間で直線補間が行
われることになる。具体的には、座標（Ｙ2 ，Ｚ 2 ）と
座標（Ｙ3 ，Ｚ3 ）との間の直線補間、同様に、座標
（Ｙ3 ，Ｚ3 ）と座標（Ｙ4 ，Ｚ4 ）との間の直線補
間、……、座標（Ｙ6 ，Ｚ6 ）と座標（Ｙ7 ，Ｚ7 ）と
の間の直線補間が行われる。実際上、直線補間は制御装
置１６で行われる。
【００３１】このようにしてＧコードデータである読み
込まれた２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 が座標
（Ｙ1 ，Ｚ1 ）〜座標（Ｙ7 ，Ｚ7 ）の実際の座標デー
タ（点群データ）に変換される（ステップＳ２）。
込まれた２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 が座標
（Ｙ1 ，Ｚ1 ）〜座標（Ｙ7 ，Ｚ7 ）の実際の座標デー
タ（点群データ）に変換される（ステップＳ２）。
【００３２】このようにして変換されたＹＺ平面走査に
係る座標データをプロットしたものを図５に示す。
係る座標データをプロットしたものを図５に示す。
【００３３】次に、計算を容易にするためのパラメータ
ａをａ＝０にする（ステップＳ３）。
ａをａ＝０にする（ステップＳ３）。
【００３４】次いで、加工軌跡上に連続する３点にそれ
ぞれパラメータａ、ｂ、ｃを割り当て、それぞれａ＝ａ
＋１、ｂ＝ａ＋２、ｃ＝ａ＋３とする（ステップＳ
４）。なお、２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 に
よって特定される点の数はＮ箇（図４、図５例の場合、
７箇）とする。
ぞれパラメータａ、ｂ、ｃを割り当て、それぞれａ＝ａ
＋１、ｂ＝ａ＋２、ｃ＝ａ＋３とする（ステップＳ
４）。なお、２次元走査に係る３次元ＮＣデータＤ2 に
よって特定される点の数はＮ箇（図４、図５例の場合、
７箇）とする。
【００３５】次に、パラメータａ、ｂ、ｃの座標データ
として図５中、最初の３つの座標（Ｙ1 ，Ｚ1 ）、（Ｙ
2 ，Ｚ2 ）、（Ｙ3 ，Ｚ3 ）の座標データを読み込む
（ステップＳ５）。
として図５中、最初の３つの座標（Ｙ1 ，Ｚ1 ）、（Ｙ
2 ，Ｚ2 ）、（Ｙ3 ，Ｚ3 ）の座標データを読み込む
（ステップＳ５）。
【００３６】次に、パラメータａ、ｂ、ｃの座標データ
に基づいて、３点を結んだ角θ（図６参照）を求める
（ステップＳ６）。角θは余弦定理等を利用して容易に
求めることができる。
に基づいて、３点を結んだ角θ（図６参照）を求める
（ステップＳ６）。角θは余弦定理等を利用して容易に
求めることができる。
【００３７】次いで、算出した角θが９０°を超え１３
５°以内の鈍角であるかどうかを判定する（ステップＳ
７）。θが９０°以内である場合には、いわゆるオーバ
ハングとなるので考慮する必要がない。また、θが１３
５°以上の場合には、ｂ点近傍において工具１の向きを
変更しても、それほど急激な負荷が工具１にかからない
ことを確認しているので、これも考慮する必要がない。
５°以内の鈍角であるかどうかを判定する（ステップＳ
７）。θが９０°以内である場合には、いわゆるオーバ
ハングとなるので考慮する必要がない。また、θが１３
５°以上の場合には、ｂ点近傍において工具１の向きを
変更しても、それほど急激な負荷が工具１にかからない
ことを確認しているので、これも考慮する必要がない。
【００３８】角θが９０°を超え１３５°以内の場合に
は、詳細を後述する円弧近似（円弧補間）処理を行う
（ステップＳ８）。
は、詳細を後述する円弧近似（円弧補間）処理を行う
（ステップＳ８）。
【００３９】角θが９０°以下か１３５°を超える角度
であった場合（ステップＳ７：ＮＯ）、および円弧近似
処理後に、パラメータｃが値Ｎを超える値になったかど
うかが判定され、判定が成立しない場合には、再びステ
ップＳ４以下の処理が行われる。この場合、次に連続す
る３つの座標（Ｙ2 ，Ｚ2 ）、（Ｙ3 ，Ｚ3 ）、
（Ｙ 4 ，Ｚ4 ）の座標データに基づいて角度θが算出さ
れる。
であった場合（ステップＳ７：ＮＯ）、および円弧近似
処理後に、パラメータｃが値Ｎを超える値になったかど
うかが判定され、判定が成立しない場合には、再びステ
ップＳ４以下の処理が行われる。この場合、次に連続す
る３つの座標（Ｙ2 ，Ｚ2 ）、（Ｙ3 ，Ｚ3 ）、
（Ｙ 4 ，Ｚ4 ）の座標データに基づいて角度θが算出さ
れる。
【００４０】ステップＳ９の判定が成立した場合には、
全点についてのなす角度の検索処理と円弧近似処理が終
了したことになり、最後に、円弧近似処理が組み込まれ
たＧコードデータを作成する（ステップＳ１０）。
全点についてのなす角度の検索処理と円弧近似処理が終
了したことになり、最後に、円弧近似処理が組み込まれ
たＧコードデータを作成する（ステップＳ１０）。
【００４１】作成されたＧコードデータは２次元走査に
係る円弧近似処理後の３次元ＮＣデータＤ3 としてデー
タベース２６に格納される。
係る円弧近似処理後の３次元ＮＣデータＤ3 としてデー
タベース２６に格納される。
【００４２】図４、図５例の場合、座標（Ｙ5 ，
Ｚ5 ）、（Ｙ6 ，Ｚ6 ）、（Ｙ7 ，Ｚ7 ）で角度θが９
０°を超え、１３５°以内の角度となる。
Ｚ5 ）、（Ｙ6 ，Ｚ6 ）、（Ｙ7 ，Ｚ7 ）で角度θが９
０°を超え、１３５°以内の角度となる。
【００４３】図において、点ａ〜点ｃにおける点ｂ部近
傍を円弧近似処理する場合、円弧の半径Ｒ（図７参照）
をどのように選択するかということが問題になるが、こ
の実施例では、工具１であるボールエンドミルの径φに
応じて最適となる半径Ｒを実験的に求めた。
傍を円弧近似処理する場合、円弧の半径Ｒ（図７参照）
をどのように選択するかということが問題になるが、こ
の実施例では、工具１であるボールエンドミルの径φに
応じて最適となる半径Ｒを実験的に求めた。
【００４４】ボールエンドミルの径φがφ＝３０のとき
半径ＲはＲ＝（φ／２）＋３＝１８、ボールエンドミル
の径φがφ＝２０のとき半径ＲはＲ＝（φ／２）＋２＝
１２、ボールエンドミルの径φがφ＝１６のとき半径Ｒ
はＲ＝（φ／２）＋２＝１０にそれぞれ設定することと
した。
半径ＲはＲ＝（φ／２）＋３＝１８、ボールエンドミル
の径φがφ＝２０のとき半径ＲはＲ＝（φ／２）＋２＝
１２、ボールエンドミルの径φがφ＝１６のとき半径Ｒ
はＲ＝（φ／２）＋２＝１０にそれぞれ設定することと
した。
【００４５】図７に示すように、円の中心ＣＬは、角度
θの２等分線Ｌ上であって、線分ａｂと線分ｂｃからの
垂線の長さが半径Ｒとなる地点に決める。
θの２等分線Ｌ上であって、線分ａｂと線分ｂｃからの
垂線の長さが半径Ｒとなる地点に決める。
【００４６】そして、点線で示す円弧４０の中心角ψの
４等分線と円弧４０とが交わる座標を角度θに内接する
円弧近似の補間座標ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈにしている。
４等分線と円弧４０とが交わる座標を角度θに内接する
円弧近似の補間座標ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈにしている。
【００４７】図８は、図４に示すＮＣコードデータの円
弧補間処理後のＮＣコードデータ（Ｇコードデータ）を
示している。このＮＣコードデータは、図４に示す６行
目Ｌ６（点ａ）と８行目Ｌ８（点ｃ）との間に図８に示
すように点ｄ〜点ｈの円弧近似補間点が挿入されたデー
タである。
弧補間処理後のＮＣコードデータ（Ｇコードデータ）を
示している。このＮＣコードデータは、図４に示す６行
目Ｌ６（点ａ）と８行目Ｌ８（点ｃ）との間に図８に示
すように点ｄ〜点ｈの円弧近似補間点が挿入されたデー
タである。
【００４８】このようにして作成されたＧコードデータ
が２次元走査に係る補間処理後の３次元ＮＣデータＤ3
としてデータベース２６に格納される。
が２次元走査に係る補間処理後の３次元ＮＣデータＤ3
としてデータベース２６に格納される。
【００４９】作成した３次元ＮＣデータＤ3 が３軸ＮＣ
工作機械１５の制御装置１６にオンラインにより又はオ
フラインにより供給されることで、制御装置１６により
各点間（例えば、点ａと点ｄ間、点ｄと点ｅ間等）で直
線補間処理がなされ（図７参照）、角度θが９０°を超
え１３５°以内であって稜線を共有する一面から他の面
に工具１が移るときの軌跡が滑らかな軌跡になる。
工作機械１５の制御装置１６にオンラインにより又はオ
フラインにより供給されることで、制御装置１６により
各点間（例えば、点ａと点ｄ間、点ｄと点ｅ間等）で直
線補間処理がなされ（図７参照）、角度θが９０°を超
え１３５°以内であって稜線を共有する一面から他の面
に工具１が移るときの軌跡が滑らかな軌跡になる。
【００５０】なお、ＮＣデータ作成システム２１におい
て、３次元ＮＣデータＤ2 、Ｄ3 に基づく工具１の先端
位置軌跡を図形処理し、ワーク２の形状面とともにディ
スプレイ３１に表示させることで、ワーク２を実際に切
削乃至研削する前にシミュレーションを行うようにする
ことも可能である。
て、３次元ＮＣデータＤ2 、Ｄ3 に基づく工具１の先端
位置軌跡を図形処理し、ワーク２の形状面とともにディ
スプレイ３１に表示させることで、ワーク２を実際に切
削乃至研削する前にシミュレーションを行うようにする
ことも可能である。
【００５１】図９は、ワーク２に対する全体シミュレー
ションを示す図である。図９において、工具１は経路４
１に沿ってワーク２に進入し、ワーク２の形状面上を加
工した後、経路４４に沿って退出するようになってい
る。矢印４２、４３で示す面の折れている箇所で上述の
円弧近似処理が自動的に行われる。
ションを示す図である。図９において、工具１は経路４
１に沿ってワーク２に進入し、ワーク２の形状面上を加
工した後、経路４４に沿って退出するようになってい
る。矢印４２、４３で示す面の折れている箇所で上述の
円弧近似処理が自動的に行われる。
【００５２】矢印４３で示す箇所の近傍部分を図１０の
拡大図に示している。図１０において、稜線２ｄを共有
する２つの面２ｂ、２ｃのなす角が９０°以上の鈍角で
あるので、点線で示す折れ線経路４５が実線で示す円弧
近似経路４６に自動的に変更されていることが分かる。
拡大図に示している。図１０において、稜線２ｄを共有
する２つの面２ｂ、２ｃのなす角が９０°以上の鈍角で
あるので、点線で示す折れ線経路４５が実線で示す円弧
近似経路４６に自動的に変更されていることが分かる。
【００５３】このように上述の実施例によれば、例え
ば、図１２に対応した図１１に示すように、予め作成さ
れている３次元ＮＣデータＤ1 のうち、２次元走査に係
る始点Ｑ1 から終点Ｑ8 までの各点の３次元位置を表す
３次元ＮＣデータＤ2 を抽出し、抽出した３次元ＮＣデ
ータＤ2 のうち、連続する３点の３次元ＮＣデータＤ2
から求められる工具１の軌跡によって形成される角度θ
が鈍角であるかどうかを判定する。鈍角であった場合に
は、当該鈍角が略円弧となるように前記３点（図１１の
場合、点Ｑ6 、Ｑ7 、Ｑ8 ）で特定される鈍角部分を５
点ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈで円弧近似した部分を含む７点Ｑ
6 、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｑ8 の２次元走査に係る３次
元ＮＣデータＤ2 に変換する。
ば、図１２に対応した図１１に示すように、予め作成さ
れている３次元ＮＣデータＤ1 のうち、２次元走査に係
る始点Ｑ1 から終点Ｑ8 までの各点の３次元位置を表す
３次元ＮＣデータＤ2 を抽出し、抽出した３次元ＮＣデ
ータＤ2 のうち、連続する３点の３次元ＮＣデータＤ2
から求められる工具１の軌跡によって形成される角度θ
が鈍角であるかどうかを判定する。鈍角であった場合に
は、当該鈍角が略円弧となるように前記３点（図１１の
場合、点Ｑ6 、Ｑ7 、Ｑ8 ）で特定される鈍角部分を５
点ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈで円弧近似した部分を含む７点Ｑ
6 、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｑ8 の２次元走査に係る３次
元ＮＣデータＤ2 に変換する。
【００５４】このため、工具１の軌跡が略円弧になるの
で滑らかになり、従来、点Ｑ7 から点Ｑ8 に移動する際
に工具１にかかっていた急激な過負荷の発生が軽減され
る。したがって、工具１の送り速度を速くすることがで
き、加工精度も上げられるという種々の効果が達成され
る。。
で滑らかになり、従来、点Ｑ7 から点Ｑ8 に移動する際
に工具１にかかっていた急激な過負荷の発生が軽減され
る。したがって、工具１の送り速度を速くすることがで
き、加工精度も上げられるという種々の効果が達成され
る。。
【００５５】なお、この発明は上述の実施例に限らず、
この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採りう
ることはもちろんである。
この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採りう
ることはもちろんである。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ワーク中の稜線を共有する面のなす角度が鈍角であ
って、工具の移動軌跡を表す２次元走査に係るＮＣデー
タがその鈍角に対応した２次元走査に係るＮＣデータに
作成されているとき、前記鈍角に対応した２次元走査に
係るＮＣデータを略円弧に対応した２次元走査に係るＮ
Ｃデータに変換するようにしている。このため、工具の
軌跡が鈍角から略円弧になるので滑らかになり、工具に
対する急激な過負荷の発生が軽減される。したがって、
工具の送り速度を速くすることができ、加工精度も上げ
られる。また、工具寿命を延ばすこともできるという種
々の効果が達成される。
ば、ワーク中の稜線を共有する面のなす角度が鈍角であ
って、工具の移動軌跡を表す２次元走査に係るＮＣデー
タがその鈍角に対応した２次元走査に係るＮＣデータに
作成されているとき、前記鈍角に対応した２次元走査に
係るＮＣデータを略円弧に対応した２次元走査に係るＮ
Ｃデータに変換するようにしている。このため、工具の
軌跡が鈍角から略円弧になるので滑らかになり、工具に
対する急激な過負荷の発生が軽減される。したがって、
工具の送り速度を速くすることができ、加工精度も上げ
られる。また、工具寿命を延ばすこともできるという種
々の効果が達成される。
【００５７】なお、このようにワークを円弧状に加工す
ると削り残しが増えるが、元々、鈍角の面の折れが発生
している部分（稜線近傍部分）は、小径の工具で仕上げ
加工を行うので、その削り残し分の加工工数が増加する
ことはない。
ると削り残しが増えるが、元々、鈍角の面の折れが発生
している部分（稜線近傍部分）は、小径の工具で仕上げ
加工を行うので、その削り残し分の加工工数が増加する
ことはない。
【図１】この発明方法を実施する装置の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】図１例の動作説明に供されるフローチャートで
ある。
ある。
【図３】ＸＺ平面上の工具走査軌跡の説明に供される図
である。
である。
【図４】ＮＣコードデータから鈍角部を抽出する際の説
明に供される図である。
明に供される図である。
【図５】図４に示したＮＣコードデータによって表され
る位置をプロットした図である。
る位置をプロットした図である。
【図６】鈍角の説明に供される図である。
【図７】図６に示す鈍角を円弧近似する際の説明に供さ
れる図である。
れる図である。
【図８】円弧近似処理後のＮＣコードデータを示す図で
ある。
ある。
【図９】工具軌跡のシミュレーションの説明に供される
図である。
図である。
【図１０】図９の一部拡大図である。
【図１１】鈍角部が円弧近似された軌跡の説明に供され
る図である。
る図である。
【図１２】鈍角部が円弧近似される前の従来の技術の説
明に供される図である。
明に供される図である。
１…工具 ２…ワーク ２ｂ、２ｃ…稜線を共有する加工面 １１…主軸ヘッ
ド １５…ＮＣ工作機械 １６…ＮＣ制御
装置 ２１…ＮＣデータ作成システム ２２…ＮＣデー
タ作成部 ２４、２６…データベース Ｑ6 、Ｑ7 、Ｑ
8 …元の工具軌跡 Ｑ6 、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｑ8 …円弧近似後の工具軌
跡
ド １５…ＮＣ工作機械 １６…ＮＣ制御
装置 ２１…ＮＣデータ作成システム ２２…ＮＣデー
タ作成部 ２４、２６…データベース Ｑ6 、Ｑ7 、Ｑ
8 …元の工具軌跡 Ｑ6 、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、Ｑ8 …円弧近似後の工具軌
跡
Claims (4)
- 【請求項１】３軸ＮＣ工作機械の１軸を固定し、残りの
２軸の２次元的な走査に基づいて前記３軸ＮＣ工作機械
に装着された工具によりワークを加工するためのＮＣデ
ータの作成方法において、 前記ワーク中の稜線を共有する２つの面のなす角度が鈍
角であって、工具の軌跡を表すＮＣデータがその鈍角に
対応したデータにされているとき、前記鈍角に対応した
データを前記鈍角に内接する円弧に対応したデータに変
換することを特徴とするＮＣデータの作成方法。 - 【請求項２】３軸ＮＣ工作機械の１軸を固定し、残りの
２軸の２次元的な走査に基づいて前記３軸ＮＣ工作機械
に装着された工具によりワークを加工するためのＮＣデ
ータの作成方法において、 予め作成されている３次元ＮＣデータのうち、前記２次
元走査に係る始点から終点までの各点の３次元位置デー
タを表す３次元ＮＣデータを抽出し、 抽出したＮＣデータうち、連続する３点のＮＣデータか
ら求められる工具の軌跡によって形成される角度が鈍角
であるかどうかを判定し、 鈍角であった場合には、当該鈍角部を形成する前記３点
のＮＣデータを当該鈍角部に内接する円弧に近似した複
数の補間点で分割したＮＣデータに変換することを特徴
とするＮＣデータの作成方法。 - 【請求項３】前記鈍角が９０°を超え１３５°以内の角
度であることを特徴とする請求項１又は２記載のＮＣデ
ータの作成方法。 - 【請求項４】前記工具がボールエンドミルであるとき、
前記円弧への近似は前記ボールエンドミルの半径以上の
所定の半径で形成される円弧に基づいて行われることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＮＣ
データの作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5462095A JPH08249036A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | Ｎｃデータの作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5462095A JPH08249036A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | Ｎｃデータの作成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08249036A true JPH08249036A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12975789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5462095A Pending JPH08249036A (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | Ｎｃデータの作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08249036A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154869A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Toyota Motor Corp | ツルーイング方法およびツルーイング装置 |
| US10788805B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-09-29 | Fanuc Corporation | Numerical controller having tool path interpolation |
| JP6903255B1 (ja) * | 2021-01-08 | 2021-07-14 | 三菱電機株式会社 | 加工プログラム修正装置、数値制御装置、加工プログラム修正方法および機械学習装置 |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP5462095A patent/JPH08249036A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154869A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Toyota Motor Corp | ツルーイング方法およびツルーイング装置 |
| JP4561951B2 (ja) * | 2002-11-01 | 2010-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | ツルーイング方法およびツルーイング装置 |
| US10788805B2 (en) | 2017-10-03 | 2020-09-29 | Fanuc Corporation | Numerical controller having tool path interpolation |
| JP6903255B1 (ja) * | 2021-01-08 | 2021-07-14 | 三菱電機株式会社 | 加工プログラム修正装置、数値制御装置、加工プログラム修正方法および機械学習装置 |
| WO2022149278A1 (ja) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 | 三菱電機株式会社 | 加工プログラム修正装置、数値制御装置、加工プログラム修正方法および機械学習装置 |
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