JPH096423A - 数値制御装置における加工軌跡補正方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円弧の始点と終点が接近したほぼ全円に近い
プログラム通路に工具径補正をかけたとき、見かけ上、
工具中心通路の回転数を、プログラムの回転数に合わせ
る。 【構成】 円弧補間指令により指定された円弧の始点と
終点とを算出してその始点と終点との近接側の角度差θ
ａを求め、この角度差θａと予め任意の値にパラメータ
設定された全円許容値θｋとを比較し、角度差θａが全
円許容値θｋとより小さい場合には円弧補間指令による
円弧回転方向の回転数分の移動角度±２πＰに角度差θ
ａを加算して円弧の移動角度θｃを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、数値制御装置におけ
る加工軌跡補正方法および装置に関し、特に円弧補間、
工具径補正を行う数値制御装置（以下ＮＣ装置と略す）
における加工軌跡補正方法および装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ装置は、図１２に示されているよう
に、プログラム入力部１０により数値制御用プログラム
（加工情報）を読み込み、演算部１２にて数値制御用プ
ログラムに記述されている加工情報に基づいて加工軌跡
および加工速度を演算する。演算部１２は加工指令を制
御部１４へ出力し、制御部１４は加工指令に基づいて制
御信号を駆動部１６へ出力する。これにより駆動部１６
が工作機械１８の駆動制御を行う。

【０００３】演算部１２は、指令されたプログラム通路
と補正モードと補正量から工具中心通路を演算する工具
径補正演算部２０、円弧の補間演算を行う円弧補間演算
部２２、その他、図示していない直線補間演算部、座標
回転演算部などを有している。

【０００４】図１３は円弧補間演算部２２の詳細を示し
ている。円弧補間演算部２２は、始点・終点・中心点演
算部３０と、移動角度演算部３２と、弧長・速度演算部
３４とを有している。

【０００５】始点・終点・中心点演算部３０は、円弧補
間指令に記述されている既知データから未知の始点・終
点・中心点・半径計算をするもので、たとえば加工情報
がＲ（半径）指定円弧の場合、既知の始点座標、終点座
標、半径から未知の始点角度、終点角度、中心点座標を
求める。

【０００６】移動角度演算部３２は、円弧の始点から終
点までの円弧中心点周りの角度を計算するもので、一周
を２πとし、反時計廻り方向を正符号、時計廻り方向を
負符号とした値に設定する。この移動角度計算は、図１
４（ａ）〜（ｆ）に図示するように円弧の始点ｓから終
点ｅまでの移動角度θｃを計算するものであり、一周
（全円１回転）を２π（弧度法）とし、反時計廻り（す
なわちＧ０３指令）方向を正符号、時計廻り（すなわち
Ｇ０２指令）方向を負符号とした値にするものである。

【０００７】たとえば、Ｇ０３指令の半円以内のときに
は０≦θｃ＜π（図１４（ａ））になり、半円〜全円の
ときにはπ≦θｃ＜２π（図１４（ｂ））になり、１回
転以上のときには２π≦θｃ（図１４（ｃ））となり、
Ｇ０２指令の場合には、角度差が負の値になり、半円以
内のときには−π≦θｃ＜０（図１４（ｄ））になり、
半円〜全円のときには−２π≦θｃ＜−π（図１４
（ｅ））になり、１回転以上のときにはθｃ＜−２π
（図１４（ｆ））になる。

【０００８】図１５は移動角度演算部３２による従来の
移動角度計算ルーチンを示している。移動角度計算ルー
チンでは、まずステップＳ１０で、円弧指令（Ｇ０２ま
たはＧ０３Ｘ＿Ｙ＿Ｉ＿Ｊ＿Ｐ＿＿）の回転数の初期セ
ットを行う。この初期セットは加工プログラムによって
指定された円弧回転数（Ｐ−−指令）を設定するもので
あり、この初期セット値は、以降のステップで適宜変更
され、移動角度θｃの算出に用いられる。

【０００９】次のステップＳ１２では、円弧始点角度θ
ｓと円弧終点θｅを求めるべく、次の計算を行う。

【００１０】θｓ＝ａｒｃｔａｎ ｙｓ／ｘｓ θｅ＝ａｒｃｔａｎ ｙｅ／ｘｅ （但し、ｘｓ，ｙｓは始点座標、ｘｅ，ｙｅは終点座
標） 次にステップＳ１４では、始点角度θｓ、終点角度θｅ
から角度差θａを算出し、この角度差θａが−π≦θａ
＜πになるよう正規化すべく、次の計算を行う。これに
より円弧始点と円弧終点との近接側の角度差θａが求め
られる。

【００１１】θａ＝θｅ−θｓ＋２πｎ （但し、ｎは−π≦θａ＜πなる整数） ステップＳ４０〜Ｓ４４はプログラムで全円を指令する
とき、指令回転数（Ｐ−−指令）を省略するのが一般的
なため、その対策を行うものである。

【００１２】ステップＳ４０では、角度差θａがゼロ、
すなわち始点ｓと終点ｅが同じ全円指令であるか否かの
判別を行い、次のステップＳ４２では、指令回転数（Ｐ
−−指令）が省略、すなわちゼロであるか否かの判別を
行い、何れもゼロの場合には、ステップＳ４４にて１回
転の全円と見なし、回転数Ｐを１にセットする。

【００１３】これに対し、何れか一つでもゼロでない場
合には、通常の処理で、ステップＳ４２をスキップす
る。次に、ステップＳ５０で指令がＧ０３であるか否か
より円弧の回転方向を判別する。Ｇ０３指令、すなわち
円弧回転方向が反時計廻りのときには、正符号化のため
にステップＳ５２へ進み、これに対しＧ０２指令、すな
わち時計廻りのときには、負符号化のためにステップＳ
５６へ進む。

【００１４】ステップＳ５２では、Ｇ０３指令のために
角度差を正符号化し（θｂ）、さらにステップＳ５４で
は、円弧の指令回転数分（Ｐ−−指令）を加算して移動
角度θｃを計算する。計算式は次の通りである。

【００１５】θｂ＝θａ＋２πｎ （ｎは０≦θｂ＜２πなる整数） θｃ＝θｂ＋２πＰ （但し、Ｐは円弧の指令回転数） ステップＳ５６では、Ｇ０２指令のために角度差を負符
号化し（θｂ）、さらにステップＳ５８では、円弧の指
令回転数分（Ｐ−−指令）を減算して移動角度θｃを計
算する。計算式は次の通りである。

【００１６】θｂ＝θａ−２πｎ （但し、ｎは−２π＜θｂ≦０なる整数） θｃ＝θｂ−２πＰ （但し、ｎＰは円弧の指令回転数） このようにして、図１４（ａ）〜（ｆ）に示されている
ような円弧の始点ｓ・終点ｅの位置関係と、円弧回転方
向と、指令回転数とから、移動角度θｃの計算が行われ
る。

【００１７】図１６は工具径補正演算部２０の詳細を示
している。工具径補正演算部２０は、工具径補正モード
設定部４０と、直線・円弧要素設定部４２と、直線・円
弧オフセット演算部４４と、直線・円弧交点演算部４６
と、干渉チェック部４８と、工具径補正量設定部５０と
を有している。以下、図１７の工具補正動作説明図を用
いて説明を行う。

【００１８】工具径補正モード設定部４０は、指令され
たプログラム通路に対して、工具中心通路を左補正（Ｇ
４１指令）あるいは右補正（Ｇ４２指令）にするか、あ
るいは補正キャンセル（Ｇ４０指令）にするかの補正モ
ードを設定する。

【００１９】直線・円弧要素設定部４２は、プログラム
通路を構成する複数の直線、円弧データの要素を設定す
るものである。直線、円弧は一筆書きのように繋がって
おり、直線、円弧の各々が１ブロックと呼ばれ、一つの
ブロックの始点が前のブロックの終点であり、また一つ
のブロックの終点が次のブロックの始点になる。図１７
に示されている例では、直線Ｌｐ、円弧Ｃｐがプログラ
ム通路であり、その各々が１ブロックと呼ばれ、直線Ｌ
ｐの終点Ｐｐが円弧Ｃｐの始点となる。

【００２０】直線・円弧オフセット演算部４４は、プロ
グラム通路の直線、円弧に対して指令された方向へオフ
セットした直線、円弧を作成する。図１７に示されてい
る例では、直線Ｌｐに対してオフセットした直線Ｌｏを
作り、円弧Ｃｐに対してはオフセットした円弧Ｃｏを作
成する。一般に、直線の場合にはプログラム通路に対し
て平行な直線Ｌｏを作成し、円弧の場合にはプログラム
通路の円弧中心と同心の円弧Ｃｏを作成する。このとき
の補正量（オフセット量）は工具径補正量設定部５０に
よって指定された補正量ｄになる。

【００２１】直線・円弧交点演算部４６は、オフセット
された直線、円弧間での交点計算を行い、複数交点が存
在する場合、交点選択も行い、工具中心通路として１ブ
ロックを作成する。図１７に示されている例では、オフ
セットした直線Ｌｏと円弧Ｃｏの交点を計算する。この
場合、交点はＰｏ1 とＰｏ2 の２個が計算される。交点
選択は、一般に、プログラム通路の交点Ｐｐに近い点Ｐ
ｏ1が選択される。そして工具中心通路としての直線Ｌ
ｏの終点はＰｏ1 になり、円弧の始点もＰｏ1になる。

【００２２】なお、プログラム通路が接線で接続されて
いる場合には、交点計算は行わず、接線の垂直方向ベク
トルを交点と見なして処理する。

【００２３】干渉チェック部４８は、プログラム通路の
直線方向ベクトルと工具中心通路の直線方向ベクトルが
逆になった場合、削り込みの可能性があるため、干渉ア
ラーム出力を行い、動作停止させる。通常、線分長が短
い直線のプログラム通路で工具径補正量が大きい場合に
干渉アラームが発生しやすい。

【００２４】なお、プログラム通路の円弧径が元々小さ
く、補正量を大きくして行くと、工具中心通路の円弧径
が小さくなり、円弧が無くなってしまう場合がある。こ
の場合には、直線・円弧交点演算部４６では、プログラ
ム通路の円弧要素を消去し、さらに次ブロックの直線ま
たは円弧との交点計算を行い、適切な工具中心通路を作
成する。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】従来のＮＣ装置による
工具径補正と円弧補間演算は上述のように行われている
ため、円弧補間動作において、図１８（ａ）に示されて
いるように、始点ｓと終点ｅが接近した全円に近い１回
転円弧のプログラム（たとえば始点ｓと終点ｅの角度差
θａが−２°、移動角度θｃが３５８°）に工具径補正
をかけると、補正量ｄが小さいうちは問題がないが、補
正量ｄが大きいと、図１８（ｂ）に示されているよう
に、その工具径補正によって工具中心通路の始点ｓと終
点ｅがプログラム通路における場合よりも更に接近し
（たとえば角度差θａが−０．５°、移動角度θｃが３
５９．５°）、ついには図１８（ｃ）に示されているよ
うに、始点ｓと終点ｅとの位置関係が相互に逆転するこ
とがある（たとえば角度差θａが＋０．５°、移動角度
θｃが０．５°）。

【００２６】図１８（ｃ）に示されている工具中心通路
で、円弧補間を行わせると、移動角度θｃが、例えば
０．５°の微小な円弧動作になる。このため、見かけ
上、指令、すなわちプログラムでは、ほぼ１回転の円弧
を指定したが、工具径補正を大きくすることにより、工
具径補正後の通路、すなわち工具中心通路が極微小の円
弧軌跡になり、所望の動作にならないことになる。

【００２７】その対策の一つとして、ＮＣオペレータ操
作により、図１９（ａ）に示されているように、ほぼ１
回転の円弧プログラムを半円２個のプログラム（Ｃ１と
Ｃ２）に分割し、工具中心通路を図１９（ｂ）に示され
ているように設定しなければならないと云う問題があっ
た。

【００２８】また工具径補正動作において、図２０に示
されているように、プログラム通路が、Ｌｐ1 →Ｃｐ2
→Ｃｐ3 →Ｌｐ4 であったとする。ここで、円弧Ｃｐ2
は弧長が５μｍ、円弧径が５００ｍｍ程度の微小円弧と
し、円弧Ｃｐ3 は１／４円、円弧径が５ｍｍ程度する。

【００２９】工具径補正量ｄが小さい場合、例えばｄ＝
３ｍｍ程度であれば、工具中心通路はＬｑ1 →Ｃｑ2 →
Ｃｑ3 →Ｌｑ4 となり、問題を生じることがない。しか
し、補正量ｄが大きくなると、たとえばｄ＝２０ｍｍ程
度であれば、直線Ｌｐ1 のオフセット直線Ｌｏ1 と微小
円弧Ｃｐ2 のオフセット円弧Ｃｏ2 との交点Ａが存在す
る。そして円弧Ｃｐ3 は円弧径が補正量ｄより小さいた
め、オフセット円弧を作れずに消去される。また微小円
弧Ｃｐ2 のオフセット円弧Ｃｏ2 と直線Ｌｐ4のオフセ
ットされた直線Ｌｏ４との交点Ｂが存在する。このため
交点Ａと交点Ｂとの間にオフセット円弧Ｃｏ2が延在
し、工具中心通路はＬｏ1 →Ｃｏ2 →Ｌｏ4となる。

【００３０】ここで、オフセット円弧Ｃｏ２は、始点が
Ａ、終点がＢ、円弧径が５２０ｍｍ程度の時計廻りの円
弧になる。このためワークへの削り込みが発生したり、
工具移動が工作機械の可動範囲を超えたりし、微小円弧
のつもりが長大円弧になり、所望の動作にならない。

【００３１】これは、工具中心通路のオフセット円弧Ｃ
ｏ２の始点、終点の位置関係が、プログラム通路の円弧
Ｃｐ２の始点、終点の位置関係が逆転したためである。

【００３２】この対策として実加工する前に、ＮＣ機能
のマシンロック運転やグラフィックチェック機能などで
チェックを行うが、該当個所でアラーム停止しないた
め、ＮＣオペレータの負担が大きく、またプログラム変
更などの問題があった。

【００３３】また市販のＮＣ装置用自動プラミング装置
では、図２１のように、ＮＣの工具径補正機能の弱点を
考慮せずに、弧長が数μｍ程度の微小円弧を連続して接
線で継いだつもりのプログラムをつくることがある。し
かし、円弧間の工具径補正演算は三角関数演算や平方根
演算などを多用し、さらに条件判断が多くなり、直線間
の交点演算より非常に難解であり、複雑な処理となって
いる。

【００３４】そのため、このプログラムをＮＣ装置で運
転すると、プログラム自体の精度不足や、ＮＣ装置内の
演算誤差の影響が非常に大きくなり、プログラムが接線
で繋がっていないと判断され、オフセットされた円弧間
の交点演算を行うことがある。

【００３５】そして交点演算時に工具径補正のアラーム
になったり、求めた交点が所望の位置と全く違う不正な
個所になったり、始点と終点の位置関係が逆転し、微小
円弧のつもりが長大円弧になったりするなどの問題があ
る。

【００３６】この発明は、上述のような問題点を解消す
るためになされたものであり、円弧の始点と終点が接近
したほぼ全円に近いプログラム通路に対して工具径補正
がなされても、所要の移動角度による円弧が得られるよ
うにし、また弧長が小さい微小円弧のプログラム通路に
対して工具径補正が行われても、食い込み動作になるこ
とを未然に禁止、あるいは回避する数値制御装置におけ
る加工軌跡補正方法および装置を提供することを目的と
している。

【００３７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明による数値制御装置における加工軌跡補
正方法は、円弧補間指令により指定された円弧の始点と
終点とを算出してその始点と終点との近接側の角度差を
求め、この角度差と予め任意の値にパラメータ設定され
た全円許容値とを比較し、前記角度差が前記全円許容値
より小さい場合には円弧補間指令による円弧回転方向の
回転数分の移動角度に前記角度差を加算して円弧の移動
角度を補正するものである。

【００３８】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置は、円弧補間指令により指定された円弧の
始点と終点とを算出する円弧始点・終点演算部と、前記
円弧始点・終点演算部により演算された円弧の始点と終
点よりその始点と終点との近接側の角度差を算出する角
度差演算部と、全円許容値をパラメータ設定する全円許
容値設定部と、前記角度差演算部により算出された角度
差と前記全円許容値設定部に設定された全円許容値とを
比較する角度差比較部と、前記角度差比較部により比較
結果情報を与えられ、前記角度差が前記全円許容値より
小さい場合には円弧補間指令による円弧回転方向の回転
数分の移動角度に前記角度差演算部により算出された角
度差を加算して円弧の移動角度を補正する移動角度補正
部とを有している。

【００３９】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法は、工具径補正により算出された工具中心
通路における円弧の始点と終点とを算出すると共に工具
径補正前のプログラム通路における円弧の始点と終点と
を算出し、工具中心通路における円弧の始点、終点とプ
ログラム通路における円弧の始点、終点との相対的な位
置関係が逆転しているか否かを判別し、位置関係が逆転
している場合には円弧補間指令による円弧回転方向の回
転数分の移動角度に前記工具中心通路における円弧の始
点と終点との近接側の角度差を加算して円弧の移動角度
を補正するものである。

【００４０】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置は、工具径補正により算出された工具中心
通路における円弧の始点と終点とを算出する工具径補正
後円弧始点・終点演算部と、工具径補正前のプログラム
通路における円弧の始点と終点とを算出する工具径補正
前円弧始点・終点演算部と、前記工具径補正後円弧始点
・終点演算部により演算された工具中心通路における円
弧の始点と終点よりその始点と終点との近接側の角度差
を算出する角度差演算部と、前記工具径補正後円弧始点
・終点演算部により演算された工具中心通路における円
弧の始点、終点と前記工具径補正前円弧始点・終点演算
部により演算されたプログラム通路における円弧の始
点、終点との相対的な位置関係が逆転しているか否かを
判別する位置関係判別部と、前記位置関係判別部より判
別結果情報を与えられ、位置関係が逆転している場合に
は円弧補間指令による円弧回転方向の回転数分の移動角
度に前記角度差演算部により算出された角度差を加算し
て円弧の移動角度を補正する移動角度補正部とを有して
いる。

【００４１】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法は、円弧補間指令により指定された円弧の
弧長を算出し、この弧長と予め任意の値にパラメータ設
定された弧長許容値とを比較し、前記弧長が前記弧長許
容値より小さい場合には、その円弧を直線に置き換える
ものである。

【００４２】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置は、円弧補間指令により指定された円弧の
弧長を算出する弧長演算部と、弧長許容値をパラメータ
設定する弧長許容値設定部と、前記弧長演算部により算
出された弧長と前記弧長許容値設定部に設定された弧長
許容値とを比較する弧長比較部と、前記弧長比較部より
比較結果情報を与えられ、前記弧長が前記弧長許容値よ
り小さい場合にはその円弧を直線に置き換える円弧・直
線置換部とを有している。

【００４３】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法は、円弧補間指令により指定された円弧の
弧長を算出し、この弧長と予め任意の値にパラメータ設
定された弧長許容値とを比較し、前記弧長が前記弧長許
容値より小さい場合には、その円弧を前ブロックあるい
は次ブロックの直線に吸収させる補正を行うものであ
る。

【００４４】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置は、円弧補間指令により指定された円弧の
弧長を算出する弧長演算部と、弧長許容値をパラメータ
設定する弧長許容値設定部と、前記弧長演算部により算
出された弧長と前記弧長許容値設定部に設定された弧長
許容値とを比較する弧長比較部と、前記弧長比較部より
比較結果情報を与えられ、前記弧長が前記弧長許容値よ
り小さい場合にはその円弧を前ブロックあるいは次ブロ
ックの直線に吸収させる補正を行う直線吸収補正部と有
している。

【００４５】

【作用】この発明による数値制御装置における加工軌跡
補正方法では、円弧補間指令により指定された円弧の始
点と終点との近接側の角度差が予め任意の値にパラメー
タ設定された全円許容値より小さい場合には、円弧補間
指令による円弧回転方向の回転数分の移動角度に前記角
度差を加算し、円弧の移動角度を補正する。これにより
円弧の始点と終点が接近したほぼ全円に近いプログラム
通路に工具径補正をかけても工具中心通路の円弧の回転
数を、プログラムの回転数に合わせることが可能にな
る。

【００４６】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置では、円弧始点・終点演算部によって円弧
補間指令より円弧の始点と終点とを算出し、角度差演算
部よってその円弧の始点と終点との近接側の角度差を算
出する。角度差演算部により算出された角度差と全円許
容値設定部に設定された全円許容値とを角度差比較部で
比較し、角度差が全円許容値より小さい場合には、移動
角度補正部にて円弧補間指令による円弧回転方向の回転
数分の移動角度に角度差演算部によって算出された角度
差を加算し、円弧の移動角度を補正する。これにより円
弧の始点と終点が接近したほぼ全円に近いプログラム通
路に工具径補正をかけても工具中心通路の円弧の回転数
を、プログラムの回転数に合わせることが可能になる。

【００４７】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法では、工具径補正により得られた工具中心
通路における円弧の始点、終点と工具径補正前のプログ
ラム通路における円弧の始点、終点との相対的な位置関
係が逆転しているか否かを判別し、位置関係が逆転して
いる場合には、円弧補間指令による円弧回転方向の回転
数分の移動角度に工具中心通路における円弧の始点と終
点との近接側の角度差を加算し、円弧の移動角度を補正
する。これにより円弧の始点と終点が接近したほぼ全円
に近いプログラム通路に工具径補正をかけても工具中心
通路の円弧の回転数を、プログラムの回転数に合わせる
ことが可能になる。

【００４８】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置では、工具径補正後円弧始点・終点演算部
によって算出された工具中心通路における円弧の始点、
終点と工具径補正前円弧始点・終点演算部によって算出
されたプログラム通路における円弧の始点、終点との相
対的な位置関係が逆転しているか否かを位置関係判別部
によって判別し、その位置関係が逆転している場合に
は、円弧補間指令による円弧回転方向の回転数分の移動
角度に、角度差演算部により算出された角度差を加算
し、円弧の移動角度を補正する。これにより円弧の始点
と終点が接近したほぼ全円に近いプログラム通路に工具
径補正をかけても工具中心通路の円弧の回転数を、プロ
グラムの回転数に合わせることが可能になる。

【００４９】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法では、円弧補間指令により指定された円弧
の弧長を算出し、この弧長が予め任意の値にパラメータ
設定されている弧長許容値と小さい場合には、その円弧
を直線に置き換える。これにより工具径補正動作におい
て、弧長の小さな微小円弧のプログラムに工具径補正を
かけたことで、工具中心通路の円弧によって食い込み動
作になる場合、プログラムチェックのときにアラーム停
止条件を作ることが可能になる。

【００５０】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置では、弧長演算部が円弧補間指令により指
定された円弧の弧長を算出し、この弧長が弧長許容値設
定部に設定された弧長許容値とを小さい場合には、円弧
・直線置換部が、その円弧を直線に置き換える。これに
より工具径補正動作において、弧長の小さな微小円弧の
プログラムに工具径補正をかけたことで、工具中心通路
の円弧によって食い込み動作になる場合、プログラムチ
ェックのときにアラーム停止条件を作ることが可能にな
る。

【００５１】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法では、円弧補間指令により指定された円弧
の弧長を算出し、この弧長が予め任意の値にパラメータ
設定されている弧長許容値より小さい場合には、その円
弧を前ブロックあるいは次ブロックの直線に吸収させる
補正を行う。これにより工具径補正動作において、弧長
の小さい微小円弧のプログラムに工具径補正をかけ、工
具中心通路の円弧で食い込み動作になる場合、食い込み
回避のための工具中心通路作成条件を作ることを可能に
なる。

【００５２】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置では、弧長演算部が円弧補間指令により指
定された円弧の弧長を算出し、この弧長が弧長許容値設
定部に設定された弧長許容値より小さい場合には、直線
吸収補正部が、その円弧を前ブロックあるいは次ブロッ
クの直線に吸収させる補正を行う。これにより工具径補
正動作において、弧長の小さい微小円弧のプログラムに
工具径補正をかけ、工具中心通路の円弧で食い込み動作
になる場合、食い込み回避のための工具中心通路作成条
件を作ることを可能になる。

【００５３】

【実施例】以下に添付の図を参照して本発明を実施例に
ついて詳細に説明する。なお、この発明の実施例におい
て上述の従来例と同一構成の部分は、上述の従来例に付
した符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

【００５４】［実施例１］図１はこの発明による数値制
御装置における加工軌跡補正装置の実施例１を示してい
る。加工軌跡補正装置は、円弧補間演算部６０として構
成され、この円弧補間演算部６０は、円弧始点・終点・
中心点演算部６２と、角度差演算部６４と、全円許容値
設定部６６と、角度差比較部６８と、移動角度演算部７
０と、移動角度補正部７２と、弧長・速度演算部７４を
有している。

【００５５】円弧始点・終点・中心点演算部６２は、円
弧補間指令によって指定され、工具径補正演算部２０に
よる工具径補正により得られた工具中心通路の円弧の始
点角度と終点角度と中心点座標を算出する。

【００５６】角度差演算部６４は、円弧始点・終点・中
心点演算部６２によって演算された工具中心通路におけ
る円弧の始点と終点より、その始点と終点との近接側の
角度差を算出する。

【００５７】全円許容値設定部６６は、キーボード等に
よるオペレータ入力の全円許容値入力部７６よりオペレ
ータ任意の値の全円許容値を与えられ、全円許容値をパ
ラメータ設定する。この全円許容値は、「円弧の角度差
が全円許容値より小さいときには、その円弧動作を全円
動作と見なす」ためのパラメータであり、ＮＣ装置のオ
ペレータが設定する。

【００５８】角度差比較部６８は、角度差演算部６４に
より算出された角度差と全円許容値設定部６６にパラメ
ータ設定された全円許容値とを取り込んで、この両者を
比較し、角度差が全円許容値より小さいか否かを判別す
る。

【００５９】移動角度演算部７０は、角度差演算部６４
により算出された角度差を円弧補間指令が、時計廻り方
向のものか、反時計廻り方向のものかに応じて正符号
化、あるいは負符号化し、角度差演算部６４が計算した
角度差と円弧補間指令が指定する円弧回転方向の回転数
とに基づいて円弧の移動角度を演算する。角度差比較部
６８による比較判別において、角度差が全円許容値より
大きい場合には、移動角度演算部７０が算出した円弧の
移動角度がそのまま弧長・速度演算部７４へ出力され
る。

【００６０】移動角度補正部７２は、角度差比較部６８
により比較結果情報を与えられ、角度差が全円許容値よ
り小さい場合には円弧補間指令による円弧回転方向の回
転数分の移動角度に、角度差演算部６４が算出した角度
差を加算して円弧の移動角度を補正し、この移動角度を
弧長・速度演算部７４へ出力する。

【００６１】弧長・速度演算部７４は、従来のものと同
じで、円弧の弧長と接線方向速度を演算する。

【００６２】図２は上述のような構成による加工軌跡補
正装置によって実施する本発明による加工軌跡補正方法
の実施手順を示している。

【００６３】なお、ここでも、円弧の始点ｓから終点ｅ
までの角度差θｃの計算は、図１４（ａ）〜（ｆ）に示
されているように、一周（全円１回転）を２π（弧度
法）とし、反時計廻り（Ｇ０３指令）方向を正符号、時
計廻り（Ｇ０２指令）方向を負符号とした値とする。

【００６４】ステップＳ１０〜Ｓ１４は、図１５に示さ
れている従来例のものと同じであり、従来と同じよう
に、円弧指令の回転数Ｐの初期セットと、工具中心通路
における円弧始点角度θｓと円弧終点θｅの計算と、角
度差θａの計算と正規化とを順に行う。

【００６５】次のステップＳ２０は、この発明による加
工軌跡補正方法の特徴の一つである条件判定処理であ
る。ここで、角度差θａの絶対値と予めパラメータ設定
された全円許容値θｋと比較する。通常、全円許容値θ
ｋはπ／１８０、即ち１°程度の小さい値である。

【００６６】角度差θａが全円許容値θｋより大きい場
合には、ステップＳ５０へ進み、ステップＳ５０〜Ｓ５
８によって従来と同じ処理を行い、角度差θａと回転方
向と回転数Ｐとによって移動角度θｃを計算する。この
ようにして移動角度θｃが計算されることにより、移動
角度θｃは、図１４（ａ）〜（ｆ）に示されているよう
に、円弧の始点ｓ、終点ｅの位置関係と円弧回転方向と
指令回転数からそれぞれの値になる。

【００６７】これに対し、角度差θａが全円許容値θｋ
より小さい場合、すなわち円弧始点ｓと円弧終点ｅが接
近している場合には、ステップＳ７０〜Ｓ７８へ進み、
円弧の見かけ上の回転数を指令の回転数に合わせる処理
を行う。

【００６８】まずステップＳ７０では、指令回転数（Ｐ
＿＿指令）が省略、すなわちゼロか否かの判別を行い、
ゼロの場合にはステップＳ７２にて１回転の全円と見な
し、回転数Ｐを１にセットする。

【００６９】次のステップＳ７４では、Ｇ０２指令か、
Ｇ０３指令かにより、円弧回転方向を判別する。Ｇ０３
指令、すなわち円弧回転方向が反時計廻りの場合には、
ステップＳ７６で、角度差θａに回転数込みの全円移動
角度を加算し、正符号化して、移動角度θｃを求める。
この計算式は次の通りである。

【００７０】θｃ＝θａ＋２πＰ これに対し、Ｇ０２指令、すなわち円弧回転方向が時計
廻りの場合には、ステップＳ７８で、角度差θａに回転
数込みの全円移動角度を加算し、負符号化して、移動角
度θｃをを求める。この計算式は次の通りである。

【００７１】θｃ＝θａ−２πＰ これにより移動角度θｃはほぼ円弧回転数分（２πＰ）
になり、最大偏差は全円許容値θｋ（通常 π／１８
０）の値になる。

【００７２】以上のように求められた移動角度θｃによ
る動作結果を図３の工具径補正時の円弧軌跡図を用いて
説明する。図３（ａ）に示されているように、円弧始点
ｓと終点ｅが非常に近く、１回転に近い円弧指令プログ
ラムがあるとする。工具径補正量が小さい場合には、図
３（ｂ）に示されているように、工具中心通路の円弧始
点ｓと終点ｅとの位置関係がプログラム通路と同じであ
るが、工具径補正量が大きくなると、図３（ｃ）に示さ
れているように、工具中心通路の円弧始点ｓと終点ｅと
の位置関係がプログラム通路におけるそれとは逆転す
る。

【００７３】この場合、図２のステップＳ１２、Ｓ１
４、Ｓ７２、Ｓ７６またはＳ７８により、図３（ｂ）に
示されている場合の工具中心通路は１回転に満たない
が、見かけ上１回転の円弧になり、図３（ｃ）に示され
ている工具中心通路は１回転以上になるが、見かけ上１
回転の円弧になる。

【００７４】以上のように円弧の見かけ上の回転数を指
令の回転数に合わせることが可能となる。

【００７５】なお、プログラムで、角度差θａが０＜θ
ａ＜θｋの微小円弧指令は、全円とみなしてしまうため
指令できない制約があるが、この場合、通常、直線で指
令するのが一般的で、さらに全円許容値θｋがパラメー
タのため変更可能なため、その影響度は非常に少ない。

【００７６】［実施例２］図４はこの発明による数値制
御装置における加工軌跡補正装置の実施例２を示してい
る。尚、図４に於いて、図１に対応する部分は図１に付
した符号と同一の符号により示されている。

【００７７】加工軌跡補正装置は、円弧補間演算部６０
として構成され、この円弧補間演算部６０は、工具径補
正後の円弧始点・終点・中心点演算部６２と、工具径補
正後の角度差演算部６４と、全移動角度演算部７０と、
移動角度補正部７２と、弧長・速度演算部７４と、工具
径補正前の円弧始点・終点・中心点演算部７８と、工具
径補正前の角度差演算部８０と、位置関係判別部８２と
を有している。

【００７８】円弧始点・終点・中心点演算部６２と、角
度差演算部６４と、全移動角度演算部７０と、弧長・速
度演算部７４とは、実施例１におけるものと同じである
から、その説明を省略する。

【００７９】円弧始点・終点・中心点演算部７８は、円
弧補間指令によって指定された工具径補正前のプログラ
ム通路における円弧の始点角度と終点角度と中心点座標
を算出する。

【００８０】角度差演算部８０は、円弧始点・終点・中
心点演算部７８によって演算されたプログラム通路にお
ける円弧の始点と終点より、その始点と終点との近接側
の角度差を算出する。

【００８１】位置関係判別部８２は、工具中心通路にお
ける円弧の始点、終点とプログラム通路における円弧の
始点、終点との相対的な位置関係が逆転しているか否か
を判別するものであり、この実施例では、角度差演算部
６４と８０の各々より工具中心通路における角度差とプ
ログラム通路における角度差の正負符号の同一性より位
置関係が逆転しているか否かを判別する。この角度差の
正負符号が同一であれば、位置関係は逆転しておらず、
角度差の正負符号が同一でなければ、位置関係は逆転し
ていると判定すればよい。

【００８２】移動角度補正部７２は、位置関係判別部８
２より判別結果情報を与えられ、位置関係が逆転してい
る場合には円弧補間指令による円弧回転方向の回転数分
の移動角度に角度差演算部６４により算出された角度差
を加算して円弧の移動角度を補正し、この移動角度を弧
長・速度演算部７４へ出力する。

【００８３】図５は上述のような構成による加工軌跡補
正装置によって実施する本発明による加工軌跡補正方法
の実施手順を示している。

【００８４】なお、ここでも円弧の始点ｓから終点ｅま
での角度差θｃの計算は、図１４（ａ）〜（ｆ）に示さ
れているように、一周（全円１回転）を２π（弧度法）
とし、反時計廻り（Ｇ０３指令）方向を正符号、時計廻
り（Ｇ０２指令）方向を負符号とした値とする。

【００８５】ステップＳ１０〜Ｓ１４は、図１５に示さ
れている従来例のものと同じであり、従来と同じよう
に、円弧指令の回転数Ｐの初期セットと、工具中心通路
における円弧始点角度θｓと円弧終点θｅの計算と、角
度差θａの計算と正規化とを順に行う。

【００８６】ステップＳ２２〜Ｓ３０がこの発明の特徴
を表した処理であり、工具径補正後の工具中心通路の円
弧始点ｓと終点ｅの位置関係が、工具径補正前のプログ
ラム通路の円弧始点ｐｓと終点ｐｅと逆転しているいる
か否か判別する。

【００８７】まずステップＳ２２では、工具径補正後の
工具中心通路の円弧始点ｓと終点ｅが接近しているか否
かの判別する。ここでは、角度差θａの絶対値と、ある
固定した小さい規定値（本実施例ではπ／１２）と比較
し、角度差θａが規定値より大きい場合には、ステップ
Ｓ５０へ進み、従来と同じ処理を行う。

【００８８】これに対し、角度差θａが規定値より小さ
い場合、すなわち円弧始点ｓと終点ｅが接近している場
合には、ステップＳ２４に進む。

【００８９】ステップＳ２４では、工具径補正前のプロ
グラム通路の円弧始点角度θｐｓと円弧終点θｐｅを求
めるべく、次の計算を行う。

【００９０】θｐｓ＝ａｒｃｔａｎ ｙｐｓ／ｘｐｓ θｐｅ＝ａｒｃｔａｎ ｙｐｅ／ｘｐｅ （但し、ｘｐｓ，ｙｐｓは始点座標、ｘｐｅ，ｙｐｅは
終点座標） 次にステップＳ２６では、工具径補正前のプログラム通
路の始点角度θｐｓ、終点角度θｐｅから角度差θｐａ
を算出し、−π≦θａ＜πになるよう正規化すべく、次
の計算を行う。

【００９１】θｐａ＝θｐｅ−θｐｓ＋２πｎ （但し、ｎは−π≦θｐａ＜πなる整数） 次のステップＳ２８、Ｓ３０では、工具径補正後の工具
中心通路の円弧始点ｓと終点ｅの位置関係が工具径補正
前のプログラム通路と逆転しているか否の判別を行う。
この実施例の判別方法は、角度差θａ、θｐａが符号付
き（始点から終点に向かって、反時計廻りが正、時計廻
りが負）の値のため、角度差θａとθｐａとが同一符号
ならば、位置関係は同一、角度差θａとθｐａとが異符
号ならば位置関係は逆転していると見なせる。

【００９２】このためステップＳ２８では、角度差の排
他的論理和ｉを次の論理式で求め、その結果ｉをステッ
プＳ３０で判別するものである。

【００９３】ｉ＝（θａ ＸＯＲ θｐａ） （但し、ＸＯＲは排他的論理和） ステップＳ３０では、結果ｉが負、すなわち角度差θａ
とθｐａが異符号ならば、円弧始点ｓと終点ｅの位置関
係が逆転したと判定し、次ぎにステップＳ７０〜Ｓ７８
へ進み、実施例１における場合と同様に、円弧の見かけ
上の回転数を指令の回転数に合わせる処理を行う。

【００９４】まずステップＳ７０では、指令回転数（Ｐ
＿＿指令）が省略、すなわちゼロか否かの判別を行い、
ゼロの場合にはステップＳ７２にて１回転の全円と見な
し、回転数Ｐを１にセットする。

【００９５】次のステップＳ７４では、Ｇ０２指令か、
Ｇ０３指令かにより、円弧回転方向を判別する。Ｇ０３
指令、すなわち円弧回転方向が反時計廻りの場合には、
ステップＳ７６で、角度差θａに回転数込みの全円移動
角度を加算し、正符号化して、移動角度θｃを求める。
この計算式は次の通りである。

【００９６】θｃ＝θａ＋２πＰ これに対し、Ｇ０２指令、すなわち円弧回転方向が時計
廻りの場合には、ステップＳ７８で、角度差θａに回転
数込みの全円移動角度を加算し、負符号化して、移動角
度θｃをを求める。この計算式は次の通りである。

【００９７】θｃ＝θａ−２πＰ これにより移動角度θｃはほぼ円弧回転数分（２πＰ）
になり、最大偏差は角度差θａの値になる。

【００９８】これに対し、結果ｉが正、すなわち角度差
θａとθｐａが同一符号ならば、円弧始点ｓと終点ｅの
位置関係が同一とみなし、ステップＳ５０に進み、ステ
ップＳ５０〜Ｓ５８によって従来と同じ処理を行い、角
度差θａと回転方向と回転数Ｐとによって移動角度θｃ
を計算する。このようにして移動角度θｃが計算される
ことにより、移動角度θｃは、図１４（ａ）〜（ｆ）に
示されているように、円弧の始点ｓ、終点ｅの位置関係
と円弧回転方向と指令回転数からそれぞれの値になる。

【００９９】［実施例３］図６はこの発明による数値制
御装置における加工軌跡補正装置の実施例３を示してい
る。加工軌跡補正装置は、工具径補正演算部９０として
構成され、工具径補正演算部９０は指令されたプログラ
ム通路と補正モードと補正量から工具中心通路を演算す
る。この工具径補正演算部９０は、工具径補正モード設
定部９２と、直線・円弧要素設定９４と、弧長演算部９
６と、弧長許容値設定部９８と、弧長比較部１００と、
円弧・直線置換部１０２と、直線・円弧オフセット演算
部１０４と、工具径設定部１０６と、直線・円弧交点演
算部１０８と、干渉チェック部１１０とを有している。

【０１００】工具径補正モード設定部９２は、従来のも
のと同様に、指令されたプログラム通路に対して、工具
中心通路を左補正（Ｇ４１指令）あるいは右補正（Ｇ４
２指令）にするか、あるいは補正キャンセル（Ｇ４０指
令）にするかの補正モードを設定する。

【０１０１】直線・円弧要素設定部９４は、従来のもの
とほぼ同等のものであり、プログラム通路を構成する複
数の直線、円弧データの要素を設定する。

【０１０２】弧長演算部９６は、円弧補間指令により指
定された円弧の弧長を算出する。

【０１０３】弧長許容値設定部９８は、キーボード等に
よるオペレータ入力の弧長許容値入力部１１２よりオペ
レータ任意の値の弧長許容値を与えられ、弧長許容値を
パラメータ設定する。

【０１０４】弧長比較部１００は、弧長演算部９６によ
り算出された弧長と弧長許容値設定部９８に設定された
弧長許容値とを比較し、弧長が弧長許容値より小さいか
否かを判別する。

【０１０５】円弧・直線置換部１０２は、弧長比較部１
００より比較結果情報を与えられ、弧長が弧長許容値よ
り小さい場合には、その円弧を直線に置き換える。

【０１０６】直線・円弧オフセット演算部１０４、工具
径設定部１０６、直線・円弧交点演算部１０８、干渉チ
ェック部１１０は、各々従来のものと同様のものであ
る。

【０１０７】図７は上述のような構成による加工軌跡補
正装置によって実施する本発明による加工軌跡補正方法
の実施手順を示している。

【０１０８】先ず、ステップＳ１００にてプログラム通
路の現要素の取り出しを行う。

【０１０９】次のステップＳ１０２では、現要素が円弧
（Ｇ０２指令またはＧ０３指令）であるか否かの判別を
行う。円弧の場合には次のステップＳ１０４に進む。

【０１１０】ステップＳ１０４では、円弧の弧長ｌを次
のように計算する。

【０１１１】ｌ＝θ・ｒ （但し、θは円弧角度、ｒは円弧半径） 次のステップＳ１０６では、弧長ｌと弧長許容値部９８
で設定された弧長許容値ｋとを比較する。通常、許容値
ｋは１０μｍ前後の小さな値である。弧長ｌが弧長許容
値ｋより小さい場合には、次のステップＳ１３０に進
む。

【０１１２】ステップＳ１３０では、現要素の円弧を直
線に置き換える。

【０１１３】この動作結果を図８の工具径補正演算動作
図を用いて説明する。この図では図２０に示されている
従来例の微小円弧Ｃｐ２が図７のステップＳ１３０によ
り直線Ｌｐ２′に置き換わり、プログラム通路は、Ｌｐ
１→Ｌｐ２′→Ｃｐ３→Ｌｐとなる。

【０１１４】これに補正量が比較的大きい工具径補正が
かかると、工具中心通路は、Ｌｏ１→Ｌｏ２′→Ｌｏ４
となる。

【０１１５】ここで、円弧Ｃｐ３は円弧径が小さいため
消去され、直線Ｌｏ２′の始点はＡ（Ｌｐ１の垂直方向
ベクトル）、Ｌｏ２′の終点はＢ（Ｌｏ２′とＬｏ４の
交点）となる。

【０１１６】この場合、プログラム通路の直線Ｌｐ２′
のベクトル方向が下向きであるのに対し、工具中心通路
の直線Ｌｏ２′のベクトル方向が反対の上向きになるた
め、Ａ点にて干渉チェック部１１０が動作し、干渉アラ
ームで停止するようになる。これにより食い込みの被害
を小さくできる。

【０１１７】なお、実加工する前にＮＣ機能のマシンロ
ック運転やグラフィックのチェック機能などを使えば、
当該個所でアラームによって停止するから、未然に食い
込みを防止できる。

【０１１８】市販のＮＣ装置用自動プラミング装置で
は、図２１に示されているように、ＮＣ装置の工具径補
正機能の弱点を考慮せずに、弧長が数μｍ程度の微小円
弧を連続して接線で継いだつもりのプログラムを作るこ
とがあり、このプログラムをＮＣ装置で運転すると、Ｎ
Ｃ内部で微小円弧を直線に置き換えるため、非常に難解
で複雑な円弧間の工具径補正演算より簡単な直線間の工
具径補正演算になる。

【０１１９】このため、従来装置では、円弧間の工具径
補正演算のためアラーム、不正な交点位置、長大円弧に
なっていたものが、この発明ではそれらのことが、かな
り改善され、所望どおりの動作を期待できる。

【０１２０】［実施例４］図９はこの発明による数値制
御装置における加工軌跡補正装置の実施例４を示してい
る。尚、図９に於いて、図６に対応する部分は図６に付
した符号と同一の符号を付けて説明を省略する。

【０１２１】実施例４の加工軌跡補正装置が実施例３の
ものと異なっているところは、円弧・直線置換部１０２
に代えて直線吸収部１１４が設けられていることであ
る。

【０１２２】直線吸収部１１４は、弧長比較部１００よ
り比較結果情報を与えられ、弧長が弧長許容値より小さ
い場合には、その円弧を前ブロックあるいは次ブロック
の直線に吸収させる補正を行う。

【０１２３】図１０は上述のような構成による加工軌跡
補正装置によって実施する本発明による加工軌跡補正方
法の実施手順を示している。

【０１２４】先ず、ステップＳ１００にてプログラム通
路の現要素の取り出しを行う。

【０１２５】次のステップＳ１０２では、現要素が円弧
（Ｇ０２指令またはＧ０３指令）であるか否かの判別を
行う。円弧の場合には次のステップＳ１０４に進む。

【０１２６】ステップＳ１０４では、円弧の弧長ｌを次
のように計算する。

【０１２７】ｌ＝θ・ｒ （但し、θは円弧角度、ｒは円弧半径である） 次のステップＳ１０６では、弧長ｌと弧長許容値部９８
で設定された通常、１０μｍ前後の弧長許容値ｋとを比
較する。弧長ｌが弧長許容値ｋより小さい場合には、次
のステップＳ１１０に進む。

【０１２８】ステップＳ１１０〜Ｓ１２０がこの発明の
特徴の一つである円弧を前後の直線ブロックに吸収させ
る処理である。

【０１２９】まずステップＳ１１０では前要素（前ブロ
ック）が直線（Ｇ００指令またはＧ０１指令）であるか
否かの判別を行う。前要素が直線の場合には、次のステ
ップＳ１１２に進み、前要素の直線データに現要素分の
データを加算し、次のステップＳ１１４で現要素の円弧
を削除する。

【０１３０】これに対し前要素が直線でない場合には、
次要素のチェックのためステップＳ１１６に進む。ステ
ップＳ１１６では、次要素（次ブロック）が直線（Ｇ０
０指令またはＧ０１指令）であるか否かの判別を行う。
次要素が直線の場合には、次のステップＳ１１８に進
み、次要素の直線データに現要素分のデータを加算し、
次のステップＳ１２０で現要素の円弧を削除する。

【０１３１】これに対し、次要素も直線でない場合に
は、円弧を実施例３における場合と同様に直線に置き換
える。

【０１３２】この動作結果を図１１に示されている工具
径補正演算動作図を用いて説明する。図１１では、図２
０に示されている従来例の微小円弧Ｃｐ２が図１０のス
テップＳ１１２の実行により直線Ｌｐ１に吸収され、新
たに直線Ｌｐ１′となり、プログラム通路は、Ｌｐ１′
→Ｃｐ３→Ｌｐ４となる。

【０１３３】これに補正量が比較的大きい工具径補正が
かかると、工具中心通路は、Ｌｏ１′→Ｌｏ４となる。

【０１３４】ここで、円弧Ｃｐ３は円弧径が小さいため
消去され、直線Ｌｏ１′の終点、すなわち直線Ｌｏ４の
始点はＡ（Ｌｏ１′とＬｏ４の交点）となる。

【０１３５】この結果、食い込みおよび干渉アラームに
ならずに適切な工具中心通路が作成される。

【０１３６】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、この発
明による数値制御装置における加工軌跡補正方において
は、円弧補間指令により指定された円弧の始点と終点と
の近接側の角度差が予め任意の値にパラメータ設定され
た全円許容値より小さい場合には、円弧補間指令による
円弧回転方向の回転数分の移動角度に前記角度差を加算
し、円弧の移動角度を補正するから、円弧の始点と終点
が接近したほぼ全円に近いプログラム通路に工具径補正
をかけても工具中心通路の円弧の回転数を、プログラム
の回転数に合わせることができ、所要の移動角度による
円弧が得られる。

【０１３７】なお、この補正は、円弧補間と工具径補正
動作との組み合わせ以外に、円弧補間と座標回転動作と
の組み合わせでも同様の効果を奏する。

【０１３８】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置においては、円弧始点・終点演算部によっ
て円弧補間指令より円弧の始点と終点とを算出し、角度
差演算部よってその円弧の始点と終点との近接側の角度
差を算出し、角度差演算部により算出された角度差と全
円許容値設定部に設定された全円許容値とを角度差比較
部で比較し、角度差が全円許容値より小さい場合には、
移動角度補正部にて円弧補間指令による円弧回転方向の
回転数分の移動角度に角度差演算部によって算出された
角度差を加算し、円弧の移動角度を補正するから、円弧
の始点と終点が接近したほぼ全円に近いプログラム通路
に工具径補正をかけても工具中心通路の円弧の回転数
を、プログラムの回転数に合わせることが可能になり、
所要の移動角度による円弧が得られる。

【０１３９】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法においては、工具径補正により得られた工
具中心通路における円弧の始点、終点と工具径補正前の
プログラム通路における円弧の始点、終点との相対的な
位置関係が逆転しているか否かを判別し、位置関係が逆
転している場合には、円弧補間指令による円弧回転方向
の回転数分の移動角度に工具中心通路における円弧の始
点と終点との近接側の角度差を加算し、円弧の移動角度
を補正するから、円弧の始点と終点が接近したほぼ全円
に近いプログラム通路に工具径補正をかけても工具中心
通路の円弧の回転数を、プログラムの回転数に合わせる
ことが可能になり、所要の移動角度による円弧が得られ
る。

【０１４０】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置においては、工具径補正後円弧始点・終点
演算部によって算出された工具中心通路における円弧の
始点、終点と工具径補正前円弧始点・終点演算部によっ
て算出されたプログラム通路における円弧の始点、終点
との相対的な位置関係が逆転しているか否かを位置関係
判別部によって判別し、その位置関係が逆転している場
合には、円弧補間指令による円弧回転方向の回転数分の
移動角度に、角度差演算部により算出された角度差を加
算し、円弧の移動角度を補正するから、円弧の始点と終
点が接近したほぼ全円に近いプログラム通路に工具径補
正をかけても工具中心通路の円弧の回転数を、プログラ
ムの回転数に合わせることが可能になり、所要の移動角
度による円弧が得られる。

【０１４１】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法においては、円弧補間指令により指定され
た円弧の弧長を算出し、この弧長が予め任意の値にパラ
メータ設定されている弧長許容値と小さい場合には、そ
の円弧を直線に置き換えるから、工具径補正動作におい
て、弧長の小さな微小円弧のプログラムに工具径補正を
かけたことで、工具中心通路の円弧によって食い込み動
作になる場合、プログラムチェックのときにアラーム停
止条件を作ることが可能になり、食い込み動作になるこ
とを未然に禁止することができる。

【０１４２】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置においては、弧長演算部が円弧補間指令に
より指定された円弧の弧長を算出し、この弧長が弧長許
容値設定部に設定された弧長許容値とを小さい場合に
は、円弧・直線置換部が、その円弧を直線に置き換える
から、工具径補正動作において、弧長の小さな微小円弧
のプログラムに工具径補正をかけたことで、工具中心通
路の円弧によって食い込み動作になる場合、プログラム
チェックのときにアラーム停止条件を作ることが可能に
なり、食い込み動作になることを未然に禁止することが
できる。

【０１４３】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正方法においては、円弧補間指令により指定され
た円弧の弧長を算出し、この弧長が予め任意の値にパラ
メータ設定されている弧長許容値より小さい場合には、
その円弧を前ブロックあるいは次ブロックの直線に吸収
させる補正を行うから、工具径補正動作において、弧長
の小さい微小円弧のプログラムに工具径補正をかけ、工
具中心通路の円弧で食い込み動作になる場合、食い込み
回避のための工具中心通路作成条件を作ることを可能に
なり、食い込み動作になることを未然に回避することが
できる。

【０１４４】次の発明による数値制御装置における加工
軌跡補正装置においては、弧長演算部が円弧補間指令に
より指定された円弧の弧長を算出し、この弧長が弧長許
容値設定部に設定された弧長許容値より小さい場合に
は、直線吸収補正部が、その円弧を前ブロックあるいは
次ブロックの直線に吸収させる補正を行うから、工具径
補正動作において、弧長の小さい微小円弧のプログラム
に工具径補正をかけ、工具中心通路の円弧で食い込み動
作になる場合、食い込み回避のための工具中心通路作成
条件を作ることを可能になり、食い込み動作になること
を未然に回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による数値制御装置における加工軌
跡補正装置の実施例１を示すブロック線図である。

【図２】 実施例１の加工軌跡補正装置によって実施す
る本発明による加工軌跡補正方法の実施手順を示すフロ
ーチャートである。

【図３】 （ａ）〜（ｃ）は実施例１の工具径補正時の
円弧軌跡の説明図である。

【図４】 この発明による数値制御装置における加工軌
跡補正装置の実施例２を示すブロック線図である。

【図５】 実施例２の加工軌跡補正装置によって実施す
る本発明による加工軌跡補正方法の実施手順を示すフロ
ーチャートである。

【図６】 この発明による数値制御装置における加工軌
跡補正装置の実施例３を示すブロック線図である。

【図７】 実施例３の加工軌跡補正装置によって実施す
る本発明による加工軌跡補正方法の実施手順を示すフロ
ーチャートである。

【図８】 実施例３における工具径補正の動作説明図で
ある。

【図９】 この発明による数値制御装置における加工軌
跡補正装置の実施例４を示すブロック線図である。

【図１０】 実施例４の加工軌跡補正装置によって実施
する本発明による加工軌跡補正方法の実施手順を示すフ
ローチャートである。

【図１１】 実施例４における工具径補正の動作説明図
である。

【図１２】 一般的なＮＣ装置の概略ブロック線図であ
る。

【図１３】 円弧補間演算部の従来例を示すブロック線
図である。

【図１４】 （ａ）〜（ｆ）は円弧の移動角度の説明図
である。

【図１５】 従来の移動角度の計算手順を示すフローチ
ャートである。

【図１６】 工具径補正演算部の従来例を示すブロック
線図である。

【図１７】 工具径補正動作の説明図である。

【図１８】 （ａ）〜（ｃ）は従来の工具径補正による
円弧軌跡の説明図である。

【図１９】 （ａ）、（ｂ）は従来の工具径補正による
微小円弧回避動作を示す説明図である。

【図２０】 従来の工具径補正において生じる削り込み
を示す説明図である。

【図２１】 円弧を含む連続線のプログラムの作成例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１０ プログラム入力部，１２ 演算部，１４ 制御
部，１６ 駆動部，１８工作機械，２０ 工具径補正演
算部，２２ 円弧補間演算部，３０ 始点・終点・中心
点演算部，３２ 移動角度演算部，３４ 弧長・速度演
算部，４０ 工具径補正モード設定部，４２ 直線・円
弧要素設定部，４４ 直線・円弧オフセット演算部，４
６ 直線・円弧交点演算部，４８ 干渉チェック部，５
０ 工具径補正量設定部，６０ 円弧補間演算部，６２
円弧始点・終点・中心点演算部，６４ 角度差演算
部，６６ 全円許容値設定部，６８ 角度差比較部，７
０移動角度演算部，７２ 移動角度補正部，７４ 弧長
・速度演算部，７６ 全円許容値入力部，７８ 円弧始
点・終点・中心点演算部，８０ 角度差演算部，８２
位置関係判別部，９０ 工具径補正演算部，９２ 工具
径補正モード設定部，９４ 直線・円弧要素設定部，９
６ 弧長演算部，９８ 弧長許容値設定部，１００ 弧
長比較部，１０２ 円弧・直線置換部，１０４ 直線・
円弧オフセット演算部，１０６ 工具径設定部，１０８
直線・円弧交点演算部，１１０干渉チェック部，１１
２ 弧長許容値入力部，１１４ 直線吸収部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円弧補間指令により指定された円弧の始
   点と終点とを算出してその始点と終点との近接側の角度
   差を求め、この角度差と予め任意の値にパラメータ設定
   された全円許容値とを比較し、前記角度差が前記全円許
   容値より小さい場合には円弧補間指令による円弧回転方
   向の回転数分の移動角度に前記角度差を加算して円弧の
   移動角度を補正することを特徴とする数値制御装置にお
   ける加工軌跡補正方法。
2. 【請求項２】 円弧補間指令により指定された円弧の始
   点と終点とを算出する円弧始点・終点演算部と、 前記円弧始点・終点演算部により演算された円弧の始点
   と終点よりその始点と終点との近接側の角度差を算出す
   る角度差演算部と、 全円許容値をパラメータ設定する全円許容値設定部と、 前記角度差演算部により算出された角度差と前記全円許
   容値設定部に設定された全円許容値とを比較する角度差
   比較部と、 前記角度差比較部により比較結果情報を与えられ、前記
   角度差が前記全円許容値より小さい場合には円弧補間指
   令による円弧回転方向の回転数分の移動角度に前記角度
   差演算部により算出された角度差を加算して円弧の移動
   角度を補正する移動角度補正部と、 を有していることを特徴とする数値制御装置における加
   工軌跡補正装置。
3. 【請求項３】 工具径補正により算出された工具中心通
   路における円弧の始点と終点とを算出すると共に工具径
   補正前のプログラム通路における円弧の始点と終点とを
   算出し、工具中心通路における円弧の始点、終点とプロ
   グラム通路における円弧の始点、終点との相対的な位置
   関係が逆転しているか否かを判別し、位置関係が逆転し
   ている場合には円弧補間指令による円弧回転方向の回転
   数分の移動角度に前記工具中心通路における円弧の始点
   と終点との近接側の角度差を加算して円弧の移動角度を
   補正することを特徴とする数値制御装置における加工軌
   跡補正方法。
4. 【請求項４】 工具径補正により算出された工具中心通
   路における円弧の始点と終点とを算出する工具径補正後
   円弧始点・終点演算部と、 工具径補正前のプログラム通路における円弧の始点と終
   点とを算出する工具径補正前円弧始点・終点演算部と、 前記工具径補正後円弧始点・終点演算部により演算され
   た工具中心通路における円弧の始点と終点よりその始点
   と終点との近接側の角度差を算出する角度差演算部と、 前記工具径補正後円弧始点・終点演算部により演算され
   た工具中心通路における円弧の始点、終点と前記工具径
   補正前円弧始点・終点演算部により演算されたプログラ
   ム通路における円弧の始点、終点との相対的な位置関係
   が逆転しているか否かを判別する位置関係判別部と、 前記位置関係判別部より判別結果情報を与えられ、位置
   関係が逆転している場合には円弧補間指令による円弧回
   転方向の回転数分の移動角度に前記角度差演算部により
   算出された角度差を加算して円弧の移動角度を補正する
   移動角度補正部と、 を有していることを特徴とする数値制御装置における加
   工軌跡補正装置。
5. 【請求項５】 円弧補間指令により指定された円弧の弧
   長を算出し、この弧長と予め任意の値にパラメータ設定
   された弧長許容値とを比較し、前記弧長が前記弧長許容
   値より小さい場合には、その円弧を直線に置き換えるこ
   とを特徴とする数値制御装置における加工軌跡補正方
   法。
6. 【請求項６】 円弧補間指令により指定された円弧の弧
   長を算出する弧長演算部と、 弧長許容値をパラメータ設定する弧長許容値設定部と、 前記弧長演算部により算出された弧長と前記弧長許容値
   設定部に設定された弧長許容値とを比較する弧長比較部
   と、 前記弧長比較部より比較結果情報を与えられ、前記弧長
   が前記弧長許容値より小さい場合にはその円弧を直線に
   置き換える円弧・直線置換部と、 を有していることを特徴とする数値制御装置における加
   工軌跡補正装置。
7. 【請求項７】 円弧補間指令により指定された円弧の弧
   長を算出し、この弧長と予め任意の値にパラメータ設定
   された弧長許容値とを比較し、前記弧長が前記弧長許容
   値より小さい場合には、その円弧を前ブロックあるいは
   次ブロックの直線に吸収させる補正を行うことを特徴と
   する数値制御装置における加工軌跡補正方法。
8. 【請求項８】 円弧補間指令により指定された円弧の弧
   長を算出する弧長演算部と、 弧長許容値をパラメータ設定する弧長許容値設定部と、 前記弧長演算部により算出された弧長と前記弧長許容値
   設定部に設定された弧長許容値とを比較する弧長比較部
   と、 前記弧長比較部より比較結果情報を与えられ、前記弧長
   が前記弧長許容値より小さい場合にはその円弧を前ブロ
   ックあるいは次ブロックの直線に吸収させる補正を行う
   直線吸収補正部と、 を有していることを特徴とする数値制御装置における加
   工軌跡補正装置。