JPH0829479B2 - ならい制御方法 - Google Patents
ならい制御方法Info
- Publication number
- JPH0829479B2 JPH0829479B2 JP62138724A JP13872487A JPH0829479B2 JP H0829479 B2 JPH0829479 B2 JP H0829479B2 JP 62138724 A JP62138724 A JP 62138724A JP 13872487 A JP13872487 A JP 13872487A JP H0829479 B2 JPH0829479 B2 JP H0829479B2
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- JP
- Japan
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- plane
- profile
- control plane
- model
- tracing
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明はならい制御方法に係り、特にならい制御平面
における変位量が小さくなる側面形状をならう際に適用
して好適なならい制御方法に関する。
における変位量が小さくなる側面形状をならう際に適用
して好適なならい制御方法に関する。
＜従来技術＞ ならい制御は第６図を参照すると、通常モデルに接触
するスタイラス１の各軸変位量εX,εY,εＺをトレーサ
ヘッド２で検出し、合成回路３で各軸変位量を合成して
成る合成変位量 を計算し、該合成変位量εと基準変位量ε０との誤差△
εを加算回路４で求め、速度信号発生部５において△ε
−VT特性（ブロック５の中に示す三角状の△ε−VT特
性）に基づいて接線方向速度信号VTを発生し、速度信号
発生部６において△ε−VN特性（ブロック６の中に示す
直線状の△ε−VN特性）に基づいて法線方向速度信号VN
を発生する。一方、ならい方向演算回路７は切替回路８
から出力されたならい制御平面における各軸変位量ε1,
ε２（ならい制御平面がXZ平面の場合にはε１＝εx,ε
２＝εz,ε３＝εＹ）を用いてならい方向θの余弦 を発生し、軸速度信号発生部９はVN,VT,cosθ,sinθを
用いてならい制御平面における各軸速度V1（＝VX）,V2
（＝VY）を次式 V1＝VT・sinθ＋VN・cosθ V2＝VT・cosθ＋VN・sinθ により発生し、該速度V1（＝VX）,V2（＝VY）でスタイ
ラス１をモデルに沿って移動させると共に、工具を該各
軸速度V1,V2で移動させ、以後同様な処理を繰り返して
ならい制御を実行する。
するスタイラス１の各軸変位量εX,εY,εＺをトレーサ
ヘッド２で検出し、合成回路３で各軸変位量を合成して
成る合成変位量 を計算し、該合成変位量εと基準変位量ε０との誤差△
εを加算回路４で求め、速度信号発生部５において△ε
−VT特性（ブロック５の中に示す三角状の△ε−VT特
性）に基づいて接線方向速度信号VTを発生し、速度信号
発生部６において△ε−VN特性（ブロック６の中に示す
直線状の△ε−VN特性）に基づいて法線方向速度信号VN
を発生する。一方、ならい方向演算回路７は切替回路８
から出力されたならい制御平面における各軸変位量ε1,
ε２（ならい制御平面がXZ平面の場合にはε１＝εx,ε
２＝εz,ε３＝εＹ）を用いてならい方向θの余弦 を発生し、軸速度信号発生部９はVN,VT,cosθ,sinθを
用いてならい制御平面における各軸速度V1（＝VX）,V2
（＝VY）を次式 V1＝VT・sinθ＋VN・cosθ V2＝VT・cosθ＋VN・sinθ により発生し、該速度V1（＝VX）,V2（＝VY）でスタイ
ラス１をモデルに沿って移動させると共に、工具を該各
軸速度V1,V2で移動させ、以後同様な処理を繰り返して
ならい制御を実行する。
ところで、かかるならい制御方法においてモデル（た
とえば半球）MDLの中央部をならう時には（第７図参
照）、ならい平面（XZ平面とする）における各軸変位量
ε１（＝εＸ），ε２（＝εＺ）が大きいためならい方
向θを正確に割り出せ、精度の高いならい加工ができる
が、モデルMDLの側面形状をならう時には（第８図参
照）、ならい制御平面を構成する各軸の変位量ε1,ε２
が小さくなり、ならい方向を正確に検出できず、精度の
高いならい加工ができないという問題がある。
とえば半球）MDLの中央部をならう時には（第７図参
照）、ならい平面（XZ平面とする）における各軸変位量
ε１（＝εＸ），ε２（＝εＺ）が大きいためならい方
向θを正確に割り出せ、精度の高いならい加工ができる
が、モデルMDLの側面形状をならう時には（第８図参
照）、ならい制御平面を構成する各軸の変位量ε1,ε２
が小さくなり、ならい方向を正確に検出できず、精度の
高いならい加工ができないという問題がある。
そこで、モデルの側面形状をならう時には、ならい平
面の１つの軸の変位量ε２（＝εＺ）を大きくなるよう
に補正し、補正後の変位量ε２′と変位量ε１を用いて
ならい方向を計算してならい制御する方法が提案されて
いる。
面の１つの軸の変位量ε２（＝εＺ）を大きくなるよう
に補正し、補正後の変位量ε２′と変位量ε１を用いて
ならい方向を計算してならい制御する方法が提案されて
いる。
＜発明が解決しようとしている問題点＞ しかし、かかるならい方法においては、第９図に示す
ようにならい平面における合成変位量ベクトル が合成変位量ベクトルε12′になる。すなわち、モデル
MDLを登るスタイラス位置では、合成変位量ベクトルが
補正により時計方向に回転し、モデルMDLを下りるスタ
イラス位置では、合成変位量ベクトルが補正により反時
計方向に回転する。このためスタイラス１がモデルMDL
を登る時には食い込み傾向となり、モデルを下りる時に
は離れる傾向となる。なぜならば、第９図に示すように
合成変位量ベクトルと逆方向に法線方向速度信号VNが発
生し、該合成変位量ベクトルと直交する方向に接線方向
速度信号VTが発生し、これらVN,VTを合成したものがス
タイラスの合成速度となる。合成変位量ベクトルがε12
からε12′のように変化すると、登る時、接線方向速度
信号VTは真の接線方向から食い込み方向になり、又、モ
デルを下りる時、真の接線方向から離れる方向となる。
この結果、スタイラス１がモデルMDLを登る時には食い
込み傾向となり、モデルを下りる時には離れる傾向とな
る。
ようにならい平面における合成変位量ベクトル が合成変位量ベクトルε12′になる。すなわち、モデル
MDLを登るスタイラス位置では、合成変位量ベクトルが
補正により時計方向に回転し、モデルMDLを下りるスタ
イラス位置では、合成変位量ベクトルが補正により反時
計方向に回転する。このためスタイラス１がモデルMDL
を登る時には食い込み傾向となり、モデルを下りる時に
は離れる傾向となる。なぜならば、第９図に示すように
合成変位量ベクトルと逆方向に法線方向速度信号VNが発
生し、該合成変位量ベクトルと直交する方向に接線方向
速度信号VTが発生し、これらVN,VTを合成したものがス
タイラスの合成速度となる。合成変位量ベクトルがε12
からε12′のように変化すると、登る時、接線方向速度
信号VTは真の接線方向から食い込み方向になり、又、モ
デルを下りる時、真の接線方向から離れる方向となる。
この結果、スタイラス１がモデルMDLを登る時には食い
込み傾向となり、モデルを下りる時には離れる傾向とな
る。
以上から、ならい加工により得られる製品は第９図の
点線に示すように登りの場合に削り過ぎが生じ、下りの
場合に削り込み不足を生じて実際のモデル形状と異なっ
てしまう。
点線に示すように登りの場合に削り過ぎが生じ、下りの
場合に削り込み不足を生じて実際のモデル形状と異なっ
てしまう。
尚、実際のならい加工においては、第１のならい制御
平面（たとえばＸ−Ｚ平面）におけるならい加工を行
い、しかる後第２のならい制御平面（たとえばＹ−Ｚ平
面）におけるならい加工を行う。この場合、第１のなら
い制御平面によるならい加工においてモデル側面部分は
第２ならい制御平面によるならい加工においてモデル中
央部分となるから第１ならい制御平面による側面のなら
い加工において削り過ぎがなければ第１、第２ならい制
御平面におけるならい加工により全体として精度の良い
加工部品が得られることになる。しかし、第９図に示す
ように削り過ぎが生じているため、ならい制御面を切り
替えても精度の良い加工部品が得られない。
平面（たとえばＸ−Ｚ平面）におけるならい加工を行
い、しかる後第２のならい制御平面（たとえばＹ−Ｚ平
面）におけるならい加工を行う。この場合、第１のなら
い制御平面によるならい加工においてモデル側面部分は
第２ならい制御平面によるならい加工においてモデル中
央部分となるから第１ならい制御平面による側面のなら
い加工において削り過ぎがなければ第１、第２ならい制
御平面におけるならい加工により全体として精度の良い
加工部品が得られることになる。しかし、第９図に示す
ように削り過ぎが生じているため、ならい制御面を切り
替えても精度の良い加工部品が得られない。
以上から、本発明の目的は側面形状も精度良くならい
加工ができるならい制御方法を提供することである。
加工ができるならい制御方法を提供することである。
＜問題点を解決するための手段＞ 第１図は本発明方法のブロック図である。
11はスタイラス、12はトレーサヘッド、13は合成回
路、18はならい方向演算部、19はならい制御平面を構成
する軸方向の速度信号を発生する軸速度信号発生部、20
は基準変位補正量発生部、21は基準変位量変更部であ
る。
路、18はならい方向演算部、19はならい制御平面を構成
する軸方向の速度信号を発生する軸速度信号発生部、20
は基準変位補正量発生部、21は基準変位量変更部であ
る。
＜作用＞ 基準変位補正量発生部20は、合成変位量εとならい制
御平面を構成しない軸の変位量ε３とのなす角度（仰
角）γの正弦sinγを演算すると共に、スタイラス11が
モデルの側面部に移動して仰角γが所定角度β以下にな
ると補正量ｆ（γ）′（＝−|sinγ｜＋B,Bは一定値）
を発生する。これにより、基準変位量変更部21は基準変
位量ε０をε０−ｆ（γ）′に変更する。すなわちγ≦
βとなると基準変位量補正部21は基準変位量を小さくす
る。この結果、スタイラス11は基準変位量が小さくなっ
た分モデルから離れるためモデル側面では削り不足を生
じる。
御平面を構成しない軸の変位量ε３とのなす角度（仰
角）γの正弦sinγを演算すると共に、スタイラス11が
モデルの側面部に移動して仰角γが所定角度β以下にな
ると補正量ｆ（γ）′（＝−|sinγ｜＋B,Bは一定値）
を発生する。これにより、基準変位量変更部21は基準変
位量ε０をε０−ｆ（γ）′に変更する。すなわちγ≦
βとなると基準変位量補正部21は基準変位量を小さくす
る。この結果、スタイラス11は基準変位量が小さくなっ
た分モデルから離れるためモデル側面では削り不足を生
じる。
そして、かかる削り不足はならい制御平面を切り替え
てモデル側面部をモデル中央部とすることにより正確に
ならい加工をすることができる。
てモデル側面部をモデル中央部とすることにより正確に
ならい加工をすることができる。
＜実施例＞ 第１図は本発明方式のブロック図である。
11はスタイラス、12はトレーサヘッド、13は合成回
路、14は加算回路、15,16はそれぞれ接線方向速度信号V
T及び法線方向速度信号VNを発生する速度信号発生部、1
7はならい制御平面を構成する変位量をそれぞれε1,ε
２としそれ以外の軸（ピックフィード軸）をε３とする
切替回路、18はならい方向演算部、19はならい制御平面
を構成する軸方向の速度信号V1,V2を発生する軸速度信
号発生部、20は基準変位補正量発生部、21は基準変位量
変更部である。
路、14は加算回路、15,16はそれぞれ接線方向速度信号V
T及び法線方向速度信号VNを発生する速度信号発生部、1
7はならい制御平面を構成する変位量をそれぞれε1,ε
２としそれ以外の軸（ピックフィード軸）をε３とする
切替回路、18はならい方向演算部、19はならい制御平面
を構成する軸方向の速度信号V1,V2を発生する軸速度信
号発生部、20は基準変位補正量発生部、21は基準変位量
変更部である。
基準変位補正量発生部20は第２図に示すように、切替
回路17から出力される変位量ε1,ε2,ε３の合成変位量 を計算する合成回路20aと、次式 により合成変位量ベクトルεとならい制御平面を構成し
ない軸方向（ならい平面に直交する軸方向）の変位量ベ
クトルε３とのなす角度（仰角）γの正弦sinγを演算
する演算回路20bと、次式 −|sinγ｜＋Ｂ→ｆ（γ） （２） sinβ→Ｂ （３） を演算する演算部20cと、ｆ（γ）の負値を零にして基
準変位補正量ｆ（γ）′を発生するクランプ回路20dを
有している。すなわち、第３図に示すようにスタイラス
11がモデルMDLの側面部に近ずく程、仰角γが小さくな
るから、仰角γが所定角度β以下になった時モデル側面
部領域に入ったものとして基準変位補正量ｆ（γ）′を
発生する。
回路17から出力される変位量ε1,ε2,ε３の合成変位量 を計算する合成回路20aと、次式 により合成変位量ベクトルεとならい制御平面を構成し
ない軸方向（ならい平面に直交する軸方向）の変位量ベ
クトルε３とのなす角度（仰角）γの正弦sinγを演算
する演算回路20bと、次式 −|sinγ｜＋Ｂ→ｆ（γ） （２） sinβ→Ｂ （３） を演算する演算部20cと、ｆ（γ）の負値を零にして基
準変位補正量ｆ（γ）′を発生するクランプ回路20dを
有している。すなわち、第３図に示すようにスタイラス
11がモデルMDLの側面部に近ずく程、仰角γが小さくな
るから、仰角γが所定角度β以下になった時モデル側面
部領域に入ったものとして基準変位補正量ｆ（γ）′を
発生する。
ならい方向演算部18は第４図に示すように、加算部18
aと、演算回路18bを有し、加算部18aは仰角γが所定角
度β以下になってモデル側面部領域に入ったとき、軸変
位量ε２を次式 ε２＋ｆ（γ）′→ε２′ （４） のごとく補正する。演算回路18bは各軸変位量ε1,
ε２′を用いて次式 によりならい制御平面におけるならい方向θの余弦値及
び正弦値を求める 以下、第１図の全体的動作を説明する。
aと、演算回路18bを有し、加算部18aは仰角γが所定角
度β以下になってモデル側面部領域に入ったとき、軸変
位量ε２を次式 ε２＋ｆ（γ）′→ε２′ （４） のごとく補正する。演算回路18bは各軸変位量ε1,
ε２′を用いて次式 によりならい制御平面におけるならい方向θの余弦値及
び正弦値を求める 以下、第１図の全体的動作を説明する。
モデルの中央部での通常のならいが終了して、スタイ
ラス11がモデルMDLの側面領域に入り、仰角γが設定角
度β以下になると基準変位補正量発生部20は次式で示す
基準変位補正量 ｆ（γ）′＝−|sinγ｜＋Ｂ を発生する。但し、ｆ（γ）′は零にクランプされてい
る。
ラス11がモデルMDLの側面領域に入り、仰角γが設定角
度β以下になると基準変位補正量発生部20は次式で示す
基準変位補正量 ｆ（γ）′＝−|sinγ｜＋Ｂ を発生する。但し、ｆ（γ）′は零にクランプされてい
る。
これにより、ならい方向演算部18はならい平面の１つ
の軸の変位量ε２（＝εＺを大きくなるように（４）式
により補正し、該補正により得られた補正変位量ε２′
と変位量ε１を用いてならい方向を（５），（６）式に
より計算して出力する。
の軸の変位量ε２（＝εＺを大きくなるように（４）式
により補正し、該補正により得られた補正変位量ε２′
と変位量ε１を用いてならい方向を（５），（６）式に
より計算して出力する。
又、基準変位量変更部21はε０と基準変位補正量ｆ
（γ）′を用いて基準変位量をε０からε０−ｆ
（γ）′に変更する。すなわち、γ≦βとなると基準変
位量は仰角γが小さくなるにつれを小さくなる。この結
果、スタイラス11は基準変位量が小さくなった分モデル
から離れるためモデル側面領域では第５図点線で示すよ
うに削り不足を生じる。
（γ）′を用いて基準変位量をε０からε０−ｆ
（γ）′に変更する。すなわち、γ≦βとなると基準変
位量は仰角γが小さくなるにつれを小さくなる。この結
果、スタイラス11は基準変位量が小さくなった分モデル
から離れるためモデル側面領域では第５図点線で示すよ
うに削り不足を生じる。
そして、第１図のならい制御平面（たとえばXZ平面）
によるならい制御が終了すれば、第２のならい制御平面
（たとえばYZ平面）に切り替えてならい加工を行う。こ
の結果、第１ならい制御平面におけるモデル側面領域を
モデル中央領域とすることができ、全体的に正確ななら
い加工ができる。
によるならい制御が終了すれば、第２のならい制御平面
（たとえばYZ平面）に切り替えてならい加工を行う。こ
の結果、第１ならい制御平面におけるモデル側面領域を
モデル中央領域とすることができ、全体的に正確ななら
い加工ができる。
＜発明の効果＞ 以上本発明によれば、モデル側面領域に入って仰角γ
が所定角度β以下なった時、基準変位量をε０からε０
−ｆ（γ）′（ただし、ｆ（γ）′は−|sinγ｜＋Ｂ
（Ｂは一定値）を零にクランプしたもの）に変更するよ
うに構成したものから、ならい制御平面を順次XZ平面、
YZ平面とすることにより側面形状も精度良くならい加工
することができる。
が所定角度β以下なった時、基準変位量をε０からε０
−ｆ（γ）′（ただし、ｆ（γ）′は−|sinγ｜＋Ｂ
（Ｂは一定値）を零にクランプしたもの）に変更するよ
うに構成したものから、ならい制御平面を順次XZ平面、
YZ平面とすることにより側面形状も精度良くならい加工
することができる。
第１図は本発明方式を説明するブロック図、 第２図は基準変位補正量発生部のブロック図、 第３図は仰角の説明図、 第４図はならい方向演算部のブロック図、 第５図は本発明によるモデル側面における加工具合説明
図、 第６図は従来のならい制御装置のブロック図、 第７図乃至第９図は従来の問題点説明図である。 11……スタイラス、 12……トレーサヘッド、 13……合成回路、 18……ならい方向演算部、 19……軸速度信号発生部、 20……基準変位補正量発生部、 21……基準変位量変更部
図、 第６図は従来のならい制御装置のブロック図、 第７図乃至第９図は従来の問題点説明図である。 11……スタイラス、 12……トレーサヘッド、 13……合成回路、 18……ならい方向演算部、 19……軸速度信号発生部、 20……基準変位補正量発生部、 21……基準変位量変更部
Claims (2)
- 【請求項１】モデルに接触するスタイラスの三次元直交
座標系における各軸変位量を合成した合成変位量εと基
準変位量ε０との差に基づいてモデル接線方向の速度信
号VT及びモデル法線方向の速度信号VNを発生し、これら
速度信号VT,VN及びならい制御平面におけるならい方向
θに基づいて該ならい制御平面における各軸の送り速度
成分V1,V2を次式 V1＝VT・sinθ＋VN・cosθ V2＝VT・cosθ＋VN・sinθ により演算し、該送り速度成分V1,V2によりスタイラス
と工具をそれぞれ移動してモデル形状通りの加工を行う
ならい制御方法において、 スタイラスの合成変位量ベクトルとならい制御平面に直
交する軸方向の変位量ベクトルとのなす角度である仰角
γが所定角度β以下になった時、−|sinγ｜＋Ｂ（Ｂは
一定値）の負値を零にクランプした基準変位補正量ｆ
（γ）′を発生し、 基準変位量をε０からε０−ｆ（γ）′に変更すると共
に、ならい制御平面におけるならい方向θの計算に用い
る各軸変位量ε1,ε２のうち一方の変位量ε２をε２＋
ｆ（γ）′に補正してならい加工を行い、 最初ならい制御平面をXZ平面、YZ平面の一方の平面と
し、該一方のならい制御平面における上記ならい加工完
了後、XZ平面、YZ平面の他方の平面をならい制御平面と
して上記ならい加工を行うことを特徴とするならい制御
方法。 - 【請求項２】前記Ｂは|sinβ｜であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のならい制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138724A JPH0829479B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | ならい制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62138724A JPH0829479B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | ならい制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63306859A JPS63306859A (ja) | 1988-12-14 |
| JPH0829479B2 true JPH0829479B2 (ja) | 1996-03-27 |
Family
ID=15228668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62138724A Expired - Lifetime JPH0829479B2 (ja) | 1987-06-02 | 1987-06-02 | ならい制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0829479B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110389557B (zh) * | 2019-07-22 | 2020-11-13 | 深圳趣途科技有限责任公司 | 模型剖切方法、计算机可读存储介质、模型剖切装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57127649A (en) * | 1981-01-28 | 1982-08-07 | Fanuc Ltd | Control system for spiral contouring |
| JPS599305A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-18 | Toyooki Kogyo Co Ltd | 油圧シリンダ |
-
1987
- 1987-06-02 JP JP62138724A patent/JPH0829479B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63306859A (ja) | 1988-12-14 |
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