JPH0830973B2 - 数値制御装置における工具送り速度補正方法及びその装置 - Google Patents

数値制御装置における工具送り速度補正方法及びその装置

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JPH0830973B2
JPH0830973B2 JP1017258A JP1725889A JPH0830973B2 JP H0830973 B2 JPH0830973 B2 JP H0830973B2 JP 1017258 A JP1017258 A JP 1017258A JP 1725889 A JP1725889 A JP 1725889A JP H0830973 B2 JPH0830973 B2 JP H0830973B2
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京一 山本
孝男 長谷部
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オ−クマ株式会社
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/416Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control of velocity, acceleration or deceleration

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は特に3次元加工の場合の数値制御装置におけ
る工具送り速度の補正方法及びその装置に関する。
(従来の技術) 第3図は従来の数値制御装置における工具送り速度補
正方法を実現する装置の一例を示すブロック図であり、
加工プログラム11が加工プログラムデコード部12に読込
まれて解釈され、1ブロック分の工具送り情報(工具送
り速度,現在の工具位置,目標位置)SAが基準単位移動
量算出部13に送出される。送出された1ブロック分の工
具送り情報SAにより基準単位移動量算出部13にて送りオ
ーバーライド値が100%の場合の1補間周期当りの各方
向移動量である基準単位移動量(ΔXs,ΔYs,ΔZs)SBが
算出され、単位移動量算出部14に送出される。また、操
作パネル上の送りオーバーライドスイッチ16からの電気
信号SCに基づいた送りオーバーライド値(Fr)SDが送り
オーバーライド制御部17を介して単位移動量算出部14に
送出される。送出された基準単位移動量SBと送りオーバ
ーライド値SDとは単位移動量算出部14にて乗算されて現
在の1補間周期当り各方向移動量である単位移動量(Δ
X,ΔY,ΔZ)SEが算出され、位置算出部15に送出され
る。送出された単位移動量SEは位置算出部15にて前回の
補間時の工具位置(X,Y,Z)に加算されて今回の補間時
の工具位置(X+ΔX,Y+ΔY,Z+ΔZ)SFが算出され、
サーボ制御部に送出されるようになっている。
このような構成において、その動作例を第4図のフロ
ーチャートで説明すると、基準単位移動量算出部13は、
加工プログラムデコード部12からの1ブロック分の工具
送り情報に従って基準単位移動量(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を
算出する(ステップS21)。単位移動量算出部14は、基
準単位移動量算出部13からの基準単位移動量(ΔXs,ΔY
s,ΔZs)と送りオーバーライド制御部17からの送りオー
バーライド値Frとの積,即ち単位移動量(ΔX,ΔY,Δ
Z)=(Fr×ΔXs,Fr×ΔYs,Fr×ΔZs)を算出する(ス
テップS22,S23)。位置算出部15は、前回の補間時の工
具位置(X,Y,Z)に単位移動量算出部14からの単位移動
量(ΔX,ΔY,ΔZ)を加えて今回の補間時の工具位置
(X+ΔX,Y+ΔY,Z+ΔZ)を算出する(ステップS2
4)。サーボ制御部は、位置算出部15からの今回の補間
時の工具位置(X+ΔX,Y+ΔY,Z+ΔZ)に従って補間
を行ない、今回の補間時の工具位置が目標位置(Xg
Yg,Zg)に到達したか否かを確認し(ステップS25)、
目標位置(Xg,Yg,Zg)に到達していない場合にはステ
ップS22に戻って上述した動作を繰返し、目標位置
(Xg,Yg,Zg)に到達した場合にはステップS21に戻っ
て次のブロックに対し上述した動作を繰返す。
(発明が解決しようとする課題) ところで、例えば、ボールエンドミルによる3次元加
工の場合、工具の送り方向により工具の切削部分が変化
する場合がある。例えば、同一の工具,工具送り速度,
回転数,ピック,切込量で切削すると第5図に示すよう
に工具が斜面を上る場合は工具の外周部で切削し、第6
図に示すように工具が斜面を下る場合には工具の先端部
で切削する。従って、切削速度やすくい角等が異なるの
で、加工負荷も大きく異なることになる。このような加
工負荷を常に一定範囲内に保つように工具送り速度を補
正しながら加工を行なうことは従来技術では困難であっ
た。また、工具の送り方向により工具送り速度を決定す
ることはパートプログラムにて可能であるが、プログラ
ミンが極めて繁雑になるので実用的でなかった。さら
に、加工負荷監視装置により加工負荷状態を監視しなが
ら工具送り速度を制御することもできるが、加工負荷監
視装置が高価であるという問題があった。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、
本発明の目的は、加工負荷を常に一定範囲内とする工具
送り速度を容易に得ることができる数値制御装置におけ
る工具送り速度補正方法及びその装置を提供することに
ある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、加工プログラム上に指令された工具送り情
報により算出した基準単位移動量と、別途入力された送
りオーバーライド値とにより単位移動量を算出し、算出
した単位移動量に従って目標位置まで工具送りを制御す
る数値制御装置における工具送り速度補正方法及びその
装置に関するものであり、本発明の上記目的は、工具送
り速度補正方法においては加工プログラム解釈時に、前
記基準単位移動量により特定の移動方向成分の割合を算
出し、算出した特定の移動方向成分の割合を、予め記憶
されている送りオーバーライド補正式に代入して送りオ
ーバーライド補正係数を算出し、算出した送りオーバー
ライド補正係数により前記送りオーバーライド値を補正
することによって達成され、工具送り速度補正装置にお
いては、加工プログラム解釈時に、前記基準単位移動量
により特定の移動方向成分の割合を算出する手段と、送
りオーバーライド補正式を予め記憶しておく手段と、前
記特定の移動方向成分の割合を前記送りオーバーライド
補正式に代入して送りオーバーライド補正式に代入して
送りオーバーライド補正係数を算出する手段と、算出し
た送りオーバーライド補正係数により前記送りオーバー
ライド値を補正する手段とを具備することによって達成
される。
(作用) 本発明の数値制御装置における工具送り速度補正方法
及びその装置は、工具の移動情報に基づいて算出した送
りオーバーライド補正係数により送りオーバーライド値
を補正して工具送り速度を制御するようにしているの
で、どのような加工状態においても加工負荷の大きさを
常に一定範囲内に保つことができるものである。
(実施例) 第1図は本発明の数値制御装置における工具送り速度
補正方法を実現する装置を第3図に対応させて示すブロ
ック図であり、同一構成箇所は同符号を付して説明を省
略する。この装置は、パラメータ登録部111にて移動方
向による送りオーバーライド値の補正を行なうか否かの
パラメータが選択され、送りオーバーライド値の補正を
行なう場合は移動情報算出部18にて基準単位移動量算出
部13からの基準単位移動量(ΔX,ΔY,ΔZ)SBにより移
動方向におけるZ成分の割合(FI)SGが算出され、オー
バーライド補正係数算出部19に送出される。補正式記憶
部110には送りオーバーライド補正式SHが予め格納され
ており、オーバーライド補正係数算出部19にて読出され
た送りオーバーライド補正式SHに移動情報算出部18から
のZ成分の割合FI)SGが代入されて送りオーバーライド
補正係数(C)SIが算出され、送りオーバーライド制御
部17に送出されるようになっている。
このような構成において、その動作例を第2図のフロ
ーチャートで説明すると、基準単位移動量算出部13は、
加工プログラムデコード部12からの1ブロック分の工具
送り情報に従って基準単位移動量(ΔXs,ΔYs,ΔZs)を
算出する(ステップS1)。また、送りオーバーライド制
御部17は、送りオーバーライドスイッチ16から送りオー
バーライド値Frを読込む(ステップS2)。パラメータ登
録部111は送りオーバーライド値Frの補正を行なうか否
かを確認し(ステップS3)、送りオーバーライド値Fr
補正を行なわない場合には、送りオーバーライト補正係
数Cを1とすることをオーバーライド補正係数算出部19
に指令し(ステップS6)、ステップS9に進む。一方、前
記判断ステップS3において、送りオーバーライド値Fr
補正を行なう場合には、移動情報算出部18は、基準単位
移動量算出部13からの基準単位移動量(ΔXs,ΔYs,ΔZ
s)により移動方向におけるZ成分の割合FIを算出する
(次式(1)、ステップS4)。
そして、オーバーライド補正係数算出部19は、ΔZs≧
0であるか否かを確認し(ステップS5)、ΔZs≧0であ
る場合には次式(2)により送りオーバーライド補正係
数Cを算出し(ステップS7)、ΔZs<0である場合には
次式(3)により送りオーバーライド補正係数Cを算出
する(ステップS8)。
ここで、ΔZs≧0の場合は第5図に示すように工具が
上ることとなり、このときの切削速度はX-Y平面上での
切削速度より速くなるので、指定された工具送り速度を
速くする補正式,即ち送りオーバーライド補正係数Cが
1以上となる補正式(2)が読出される。又、ΔZs<0
の場合は第6図に示すように工具は下ることとなり、こ
のときの切削速度はX-Y平面上での切削速度より遅くな
るので、指定された工具送り速度を遅くする補正式,即
ち送りオーバーライド補正係数Cが1未満となる補正式
(3)が読出される。
そして、送りオーバーライド制御部17は、パラメータ
登録部111からの送りオーバーライド値の指定がオーバ
ーライド補正係数C×スイッチ16による送りオーバーラ
ド値Frであるか、送りオーバーライド補正係数Cのみで
あるかを確認する(ステップS9)。単位移動量算出部14
は、送りオーバーライド値の指定がC×Frである場合に
は、次式(4)により単位移動量(ΔX,ΔY,ΔZ)を算
出し(ステップS10)、送りオーバーライド値の指定が
Cのみである場合には、次式(5)により単位移動量
(ΔX,ΔY,ΔZ)を算出する(ステップS11)。
これにより、オペレータが不用意に送りオーバーライ
ドスイッチ16を触っても大丈夫な場合と、オペレータの
ノウハウ及び数値制御による自動決定オーバーライドが
融合できる場合とを選択することができる。
位置算出部15は、前回の補間時の工具位置(X,Y,Z)
に単位移動量算出部14からの単位移動量(ΔX,ΔY,Δ
Z)を加えて今回の補間時の工具位置(X+ΔX,Y+Δ
Y,Z+ΔZ)を算出する(ステップS12)。サーボ制御部
は、位置算出部15からの今回の補間時の工具位置(X+
ΔX,Y+ΔY,Z+ΔZ)に従って補間を行ない、今回の補
間時の工具位置(X+ΔX,Y+ΔY,Z+ΔZ)が目標位置
(Xg,Yg,Zg)に到達したか否かを確認し(ステップS2
5)、目標位置(Xg,Yg,Zg)に到達していない場合に
はステップS2に戻って上述した動作を繰返し、目標位置
(Xg,Yg,Zg)に到達した場合にはステップS1に戻って
次のブロックに対し上述した動作を繰返す。
なお、上述した実施例における送りオーバーライドス
イッチは限定されるものではなく、送りオーバーライド
値を変化させる手段であればよい。また、送りオーバー
ライド補正係数を求める式も限定されるものではない。
(発明の効果) 以上のように本発明の数値制御装置における工具送り
速度補正方法及びその装置によれば、加工負荷の大きさ
を常に一定範囲内に保つことができるので、効率の良い
加工を容易に実現し、コストダウンを図ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の数値制御装置における工具送り速度補
正方法を実現する装置の一例を示すブロック図、第2図
はその動作例を説明するフローチャート、第3図は従来
の数値制御装置における工具送り速度補正方法を実現す
る装置の一例を示すブロック図、第4図はその動作例を
説明するフローチャート、第5図及び第6図はそれぞれ
ボールエンドミルによる加工状態を示す図である。 11…加工プログラム、12…加工プログラムデコード部、
13…基準単位移動量算出部、14…単位移動量算出部、15
…位置算出部、16…送りオーバーライドスイッチ、17…
送りオーバーライド制御部、18…移動情報算出部、19…
オーバーライド補正係数算出部、110…補正式記憶部、1
11…パラメータ登録部。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工プログラム上に指令された工具送り情
    報により算出した基準単位移動量と、別途入力された送
    りオーバーライド値とにより単位移動量を算出し、算出
    した単位移動量に従って目標位置まで工具送りを制御す
    る数値制御装置における工具送り速度の補正方法におい
    て、加工プログラム解釈時に、前記基準単位移動量によ
    り特定の移動方向成分の割合を算出し、算出した特定の
    移動方法成分の割合を、予め記憶されている送りオーバ
    ーライド補正式に代入して送りオーバーライド補正係数
    を算出し、算出した送りオーバーライド補正係数により
    前記送りオーバーライド値を補正するようにしたことを
    特徴とする数値制御装置における工具送り速度補正方
    法。
  2. 【請求項2】前記送りオーバーライド値の補正が当該送
    りオーバーライド値に前記送りオーバーライド補正係数
    を乗じて補正するようにした請求項1に記載の数値制御
    装置における工具送り速度補正方法。
  3. 【請求項3】加工プログラム上に指令された工具送り情
    報により算出した基準単位移動量と、別途入力された送
    りオーバーライド値とにより単位移動量を算出し、算出
    した単位移動量に従って目標位置まで工具送りを制御す
    る数値制御装置において、加工プログラム解釈時に、前
    記基準単位移動量により特定の移動方向成分の割合を算
    出する手段と、送りオーバーライド補正式を予め記憶し
    ておく手段と、前記特定の移動方向成分の割合を前記送
    りオーバーライド補正式に代入して送りオーバーライド
    補正係数を算出する手段と、算出した送りオーバーライ
    ド補正係数により前記送りオーバーライド値を補正する
    手段とでなることを特徴とする数値制御装置における工
    具送り速度補正装置。
  4. 【請求項4】前記送りオーバーライド値を補正する手段
    が、当該送りオーバーライド値に前記送りオーバーライ
    ド補正係数を乗じて補正する手段である請求項3に記載
    の数値制御装置における工具送り補正装置。
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