JPH10337636A

JPH10337636A - ５軸加工機の制御装置

Info

Publication number: JPH10337636A
Application number: JP16491897A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Otsuki; 俊明大槻; Seiji Ishii; 清次石井
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-12-22

Abstract

(57)【要約】【課題】５軸加工機の工具姿勢と工具長補正ベクトル
の自動算出。【解決手段】各指定点Ｐi について、全指定点から４
個の指令点Ｐj 、Ｐk 、Ｐs 、Ｐt を次の条件で選び出
す。Ｐs ；Ｐi に先行する指定点で、進行方向ベクトル
＜Ｑi ＞と＜Ｐi Ｐs ＞が相当の角度で交差し、且つ、
Ｐi との距離が最小で、制限距離ｄ内にある指令点。Ｐ
j ；Ｐi に先行する指定点で、Ｐi との距離が制限距離
ｄを越えず、最もｄに近い指令点。Ｐk ；Ｐi に後行す
る指定点で、Ｐi との距離が制限距離ｄを越えず、最も
ｄに近い指令点。Ｐt ；Ｐi に後行する指定点で、進行
方向ベクトル＜Ｑi ＞と＜Ｐi Ｐt ＞ga相当の角度で交
差し、且つ、Ｐi との距離が最小で、なお且つ、制限距
離ｄ内にある指令点。これら４点またはその内の３点Ｐ
a 、Ｐb 、Ｐc から、非平行ベクトル対＜Ａi ＞、＜Ｂ
i ＞などを定めその外積から、法線ベクトル＜Ｎi ＞を
求める。更に、＜Ｎi＞と指定された傾斜関係を持つよ
う工具長補正ベクトル＜ＴＬi ＞が定められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基本３軸と工具を
回転させる回転軸２軸を有する５軸の工作機械（５軸加
工機）を制御するための制御装置に関し、更に詳しく言
えば、前記５軸加工機の工具軸方向を自動的に決定する
機能を備えた数値制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】５軸加工機は、図１（ａ）に示すよう
に、基本３軸と工具を回転させる回転軸２軸を有する加
工機として知られている。同図において、工具１は先端
部に取り付けたボールエンドミル４を工具軸ＴＬ周り
（矢印ＳＰ）に回転させてワークＷの切削加工を行なう
ものである。Ｃ軸（Ｚ軸方向周りの回転軸）で駆動され
る工具取付部２には、回転中心３を通りＺ軸に垂直な工
具支承軸が設けられ、この工具支承軸周りに回転自在な
態様で工具１が取り付けられている。

【０００３】同図に付記したように、Ｘ軸周り及びＹ軸
周りの回転軸をそれぞれＡ軸、Ｂ軸と呼ぶ習慣に従え
ば、Ｃ軸の回転位置に応じて、５軸加工機の回転２軸
は、「Ｃ軸とＡ軸」あるいは「Ｃ軸とＢ軸」と言うこと
も出来るので、本明細書ではこれをＡ／Ｂ軸と表記す
る。基本３軸については、ワークＷを載置するテーブル
ＴＢあるいは工具取付部２を搭載した駆動機構（図示省
略）に振り分けられる。

【０００４】これら５軸を駆動するサーボモータを数値
制御装置で制御する場合、工具１の回転中心３を制御点
として制御装置による工具１の位置・姿勢の制御（５軸
の制御）が行なわれる。一方、工具１による実際の加工
点はボールエンドミル４の先端５付近にある。また、切
削希望経路ＤＰは、加工プログラムで指定される複数個
の指令点・・・ＰN-1 、ＰN 、ＰN+1 ・・・で教示され
る（以下、指令点の記号は、適宜ＰN で代表させる）。

【０００５】従って、実際の制御にあたっては、各指令
点ＰN に対応する制御点ＱN を定める必要がある。その
ためには、指令点ＰN から制御点ＱN へ向かう方向と指
令点ＰN と制御点ＱN の間の距離を指定してやれば良
い。このような２つの量を指定するベクトル＜ＴＬ＞
は、工具長補正ベクトルと呼ばれる。なお、本明細書に
おいては指令点ＰN と制御点ＱN の間の距離、即ち工具
長補正ベクトルの長さＬを単に「工具長」と呼ぶことに
する。ボールエンドミル４の先端点を実際の加工点と見
なす場合には、工具長Ｌはボールエンドミル４の先端点
と回転中心点（制御点）３の間の距離となる。

【０００６】このように、工具長補正ベクトル＜ＴＬ＞
は、工具１の長さと姿勢の情報を含んでいる。工具長Ｌ
は定数のパラメータで指定可能である一方、工具１の姿
勢には選択の自由度が残されている。そこで、実際に工
具長補正ベクトル＜ＴＬ＞を定めるには、工具１の姿勢
を指定してやらなければならない。

【０００７】工具姿勢の指定に用いられる代表的な手法
として、工具長補正機能がある。この手法を適用する場
合、加工プログラムで指令点ＰN 毎に工具姿勢を定める
ためのデータを教示しておく必要がある。工具姿勢を指
定するために用いられるパラメータとしては、例えば工
具１の向きを指定する３個１組の値（Ｉ，Ｊ，Ｋ）があ
る。

【０００８】図１（ｂ）はこれを説明する図で、工具１
の方向が、３個１組の値（Ｉ，Ｊ，Ｋ）で指定される任
意の長さのベクトルＤで指定されることを表わしてい
る。工具１の向きは、指令点ＰN から制御点（回転中心
３）へ向かうものとする。例えば、図示した例に即して
言えば、（１．００，１．８０，６．００）などと指定
される。

【０００９】この（Ｉ，Ｊ，Ｋ）のデータと別途指定さ
れる工具長データ（制御点３から測った工具長Ｌを表わ
すデータ）から、工具長補正ベクトル＜ＴＬ＞を構成す
ることが出来る。工具長補正ベクトル＜ＴＬ＞が定まれ
ば、各指令点ＰN に対応する制御点ＱN の位置・姿勢を
制御装置内部で定めることが出来る。そして、制御点Ｑ
N が定まれば、プログラムで指定されている他の制御条
件（指令速度、コーナ部における運動の滑らか度など）
を考慮して、周知のサーボ制御により制御点の運動（位
置と姿勢の推移）が制御され、意図に従った加工が実行
される。

【００１０】ここで問題となるのは、各指令点ＰN 毎に
工具姿勢を表わす（Ｉ，Ｊ，Ｋ）のデータを教示する必
要があることである。加工プログラムとは別のパラメー
タ設定機能によって工具姿勢を指定する方式もあるが、
各指令点ＰN 毎に工具姿勢を指定するためのデータの入
力が必要であることには変わりはない。

【００１１】各指令点ＰN 毎に工具姿勢を指定するため
のデータは、例えばＣＡＤデータに基づいてこれを作成
し、５軸加工機の制御装置に入力されている。しかし、
実際の加工プログラムに含まれる指令点の数は多数にの
ぼることが多く、これらデータ（例えば上記Ｉ、Ｊ，
Ｋ）の作成及び入力作業の負担が非常に大きくなってい
るのが現状である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、指令点毎に工具姿勢を指定するデータを特別に教示
・入力しなくとも、各指令点の位置のデータ（姿勢を含
まず。以下同じ。）を利用して工具姿勢を自動的に定
め、それに基づいて各軸の制御を行なうことが出来る５
軸加工機の制御装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】５軸加工機による実際の
加工においては、希望する工具姿勢は加工面の方向（法
線方向で代表される）に依存してほぼ決められることが
非常に多い。従って、多くの場合、各指令点における加
工面の方向が判れば、工具姿勢はその加工面方向に対し
て特定の関係を有するように定めてやれば良いというこ
とになる。本発明はこのことを前提に、更に、加工面の
方向が急激に変化する部分（例えば稜線部、隅部、局所
的凹凸部など）を除き、各指令点における加工面の方向
は、その指令点から遠くない加工面の平均的な面方向と
ほぼ一致し、それは各指令点の近傍に存在する複数の指
令点（近似代表指令点群と呼ぶ）が張る平面（近似代表
平面と呼ぶ）の方向で代表し得ると言う考え方に基づい
てなされたものである。

【００１４】即ち、本発明は、位置を教示された指令点
の内の少なくとも一部について、各指令点に対してその
指令点における加工面を近似的に表現する指令点群を前
記位置を教示された指令点の中から選択する手段と、そ
れら指令点群の位置を表わすデータを用いてそれら選択
された指令点群が張る近似代表平面の方向を求める手段
と、求められた近似代表面の方向に関して予め定められ
た関係を持つような方向を算出する方向算出手段を５軸
加工機の制御装置設に設け、前記算出された方向を表わ
すデータと予め与えられた工具長を表わすデータに基づ
いて各軸の制御を行なうようにすることにより上記課題
を解決したものである。

【００１５】各近似代表面の方向を求めるには、例えば
その近似代表面を張る指令点群の位置を表わすデータを
用いて１対の非平行ベクトルを定め、それら非平行ベク
トルの外積から近似代表面の法線方向を表わすベクトル
を求める計算を行なえば良い。各指令点の近似代表面を
張る指令点群には、当該指令点自身は含まれないことが
好ましいが、含まれていても良い。また、近似代表面の
算出が困難な指令点については、別途、従来と同様のパ
ラメータで指定したり、直近の指令点について算出され
た近似代表面で代用するなどの措置をとることが出来
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】図２は、本発明の一つの実施形態
に係る制御装置としての数値制御装置（ＣＮＣ）のハー
ドウェア構成を要部ブロック図で示したものである。同
図において、符号１０で示された数値制御装置（ＣＮ
Ｃ）は、全体を統括制御するプロセッサ１１を備える。
プロセッサ１１は、バス２１を介して、ＲＯＭ１２に格
納されたシステムプログラムを読み出し、このシステム
プログラムに従って、数値制御装置（ＣＮＣ）１０全体
の制御を実行する。また、例えばＤＲＡＭで構成される
ＲＡＭ１３には、一時的に計算データ、表示データ等が
格納される。

【００１７】ＣＭＯＳ１４には、加工プログラム及び各
種パラメータが格納される。加工プログラムは加工経路
を定めるための複数の指令点の位置データを含んでいる
が、一部の「例外的な指令点」を除き、各指令点につい
ての工具姿勢を指定するデータは含まれていない。本実
施形態では、後述するように、「例外的な指令点」は最
初の指令点のみである。また更に、ＣＭＯＳ１４に格納
されるデータには、後述する本発明特有の処理を行なう
為のプログラム並びに関連パラメータ（工具長Ｌ及び後
述する小距離ｄなど）が含まれる。

【００１８】以下、これらプログラムを合わせて動作プ
ログラムと呼ぶこととする。ＣＭＯＳ１４は図示されな
いバッテリでバックアップされ、数値制御装置（ＣＮ
Ｃ）１０の電源がオフされてもデータが消去されない不
揮発性メモリとして機能する。

【００１９】インターフェイス１５は、外部機器用との
入出力を行なう為に設けられ、オフラインプログラミン
グ装置、プリンタ等の外部機器３１が接続される。オフ
ラインプログラミング装置で作成された動作プログラム
のデータは、インターフェイス１５を介して数値制御装
置（ＣＮＣ）１０に読み込まれる。数値制御装置（ＣＮ
Ｃ）１０で編集された動作プログラムのデータは、例え
ばプリンタで出力可能である。

【００２０】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６は、数値制御装置（ＣＮＣ）１０に内蔵さ
れ、ラダー形式で作成されたシーケンスプログラムで機
械を制御する。即ち、動作プログラムで指令されたＭ機
能、Ｓ機能及びＴ機能に従って、これらをシーケンスプ
ログラムで必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１７か
ら機械側（ここでは５軸加工機）に出力する。この出力
信号は、機械側の各種動作部（エアシリンダ、ネジ、電
気アクチュエータ等）を作動させる。また、機械側の各
種スイッチや機械操作盤のスイッチ等の信号を受けて、
必要な処理をして、プロセッサ１１に渡す。

【００２１】グラッフィク制御回路１８は、各軸（５
軸）の現在位置、アラーム、パラメータ、画像データ等
のディジタルデータを画像信号に変換して出力する。こ
の画像信号は、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５の表示装置
２６に送られ、表示装置２６に表示される。インターフ
ェイス１９は、ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５内のキーボ
ード２７からデータを受けて、プロセッサ１１へ渡す。

【００２２】インターフェイス２０は、手動パルス発生
器３２に接続され、手動パルス発生器３２からのパルス
を受ける。手動パルス発生器３２は機械操作盤に実装さ
れ、ワークテーブルを含む機械本体の可動部を手動で移
動・位置決めするために使用することが出来る。

【００２３】軸制御回路４１〜４５は、プロセッサ１１
からの各軸（５軸）の移動指令を受けて、各軸の指令を
サーボアンプ５１〜５５に出力する。サーボアンプ５１
〜５５は、この移動指令を受けて、各軸のサーボモータ
６１〜６５を駆動する。これら各軸のサーボモータ６１
〜６５は、加工機の基本３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）並び
に回転２軸（Ｃ軸、Ａ／Ｂ軸）を駆動する。

【００２４】符号６５１はＡ／Ｂ軸駆動用のサーボモー
タ６５に付設された位置検出器としてのパルスコーダで
あり、図示は省略したが、他軸のサーボモータ６１〜６
４にも同様にパルスコーダが付設される。これらパルス
コーダの出力パルスは、位置フィードバック信号や速度
のフィードバック信号の生成に使用される。

【００２５】スピンドル制御回路７１は、スピンドル回
転指令の指令を受けて、スピンドルアンプ７２にスピン
ドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ７２は、こ
のスピンドル速度信号を受けて、スピンドルモータ７３
を指令された回転速度で回転し、５軸加工機の工具１の
ボールエンドミル４を回転させる。

【００２６】以上述べたハードウェア構成は、通常の数
値制御装置と特に変わりはない。即ち、本発明は数値制
御装置のハードウェア構成に新規な条件を要求するもの
ではなく、次に説明する内容の処理を実行するためのソ
フトウェア手段が備わっていれば良い。

【００２７】図３は、数値制御装置１０が内部で行なう
本発明特有の処理の概要を説明するためのフローチャー
トである。本処理は、動作プログラム起動時に全指令点
に関してまとめて実行されても良いし、機械の移動に応
じて何度かに分けて実行されても良い。ここでは、便宜
上、前者のケースについて説明する。なお、本処理を各
軸（５軸）の移動目標位置の計算周期毎に行なうこと
も、処理能力が許容すれば可能である。

【００２８】また、工具長を表わすパラメータＬ、制限
距離ｄ、傾斜角条件を表わすパラメータ（θ、φ）は全
指令点に共通とする。そして、本実施形態において例外
的に扱われる最初の指令点Ｎ1 について工具姿勢を指定
するデータ（Ｉ，Ｊ，Ｋ）またはこれに代わる回転２軸
の指定値（θ_A/B0，θ_C0）は、加工プログラムに書き込
まれているものとする（別途パラメータとして設定も
可）。

【００２９】図３に示した処理の各ステップの要点は次
の通りである。ステップＳ１；指令点指標ｉが初期値（ｉ＝１）か否か
をチェックし、ｉ＝１であればステップＳ２へ進み、そ
うでなければステップＳ３へ進む。ステップＳ２；最初の指令点Ｐ1 について予め指定され
ている（Ｉ，Ｊ，Ｋ）と工具長Ｌに基づいて、工具長補
正ベクトル＜ＴＬ1 ＞を定めて記憶する。なお、工具姿
勢が回転２軸の指定値（θ_A/B0，θ_C0）で与えられてい
る場合には、それを用いて工具長補正ベクトル＜ＴＬ1
＞を定めて記憶する。ステップＳ３；指令点指標ｉの１カウントアップ。

【００３０】ステップＳ４；下記条件（１）の下で、４
個の指令点Ｐj 、Ｐk 、Ｐs 、Ｐtからなる集合｛Ｍi
｝を定めることを試みる。条件（１）は全指定点から
指令点Ｐs 、Ｐt 、Ｐj 、Ｐk 、を選び出すための条件
で、ここでは次の通りとする。

【００３１】［条件（１）］Ｐs ；指定点列｛Ｐ1 ・・Ｐi-1 ｝に属し、進行方向ベ
クトル＜Ｑi ＞＝＜Ｐi Ｐi+1 ＞（但し、最終指令点Ｐ
f については、＜Ｑf ＞＝＜Ｐf-1 Ｐf ＞とする。以
下、同様。）と＜Ｐi Ｐs ＞のなす角度θs が４５°＜
θs ＜１３５°の範囲にあり、且つ、Ｐi との距離が最
小で、なお且つ、制限距離ｄ内にある指令点。θs に課
した制限角度は、進行方向ベクトルと相当程度の角度を
もって交差する方向に存在するという条件を具体化した
もので、数値は一例である。Ｐj ；指定点列｛Ｐ1 ・・Ｐi-1 ｝に属し、Ｐi との距
離が制限距離ｄを越えず、且つ、制限距離ｄに近い指令
点。Ｐj ＝Ｐi-1 であっても構わない。Ｐk ；指定点列｛Ｐi Ｐi+1 ・・・Ｐf ｝（Ｐf は最終
指令点）に属し、Ｐiとの距離が制限距離ｄを越えず、
且つ、制限距離ｄに近い指令点。Ｐk ＝Ｐi+1であって
も構わない。Ｐt ；指定点列｛Ｐi Ｐi+1 ・・・Ｐf ｝に属し、進行
方向ベクトル＜Ｑi ＞と＜Ｐi Ｐt ＞のなす角度θｔ
が４５°＜θｔ＜１３５°の範囲にあり、且つ、Ｐi
との距離が最小で、なお且つ、制限距離ｄ内にある指令
点。θｔに課した制限角度は、進行方向ベクトルと相
当程度の角度をもって交差する方向に存在するという条
件を具体化したもので、数値は一例である。

【００３２】図４（ａ）には、こうような条件を満たす
指令点Ｐs 、Ｐt 、Ｐj 、Ｐk の位置関係を例示した。

【００３３】ステップＳ５；ステップＳ４の試みが成功
したらステップＳ１０へ進む。しなかったら、ステップ
Ｓ６へ進む。

【００３４】ステップＳ６；ステップＳ４で、指令点Ｐ
s 、Ｐt 、Ｐj 、Ｐk の内の３個（組合わせは問わな
い）の選択には成功している場合には、ステップＳ７へ
進み、そうでない場合にはステップＳ９へ進む。

【００３５】ステップＳ７；それら３個の指令点を任意
の順序でＰa 、Ｐb 、Ｐc とし、これらＰa 、Ｐb 、Ｐ
c を近似代表面を表わす集合｛Ｍi ｝とする。図４
（ｂ）には、こうような３個の指令点Ｐa 、Ｐb 、Ｐc
の位置関係を例示した。本例ではＰa ＝Ｐt 、Ｐb ＝Ｐ
j 、Ｐc ＝Ｐk となっており、Ｐs が選択出来なかった
ケースに相当している。なお、これら３点に、Ｐi 自身
を加えて集合｛Ｍi ｝とすることも出来る。

【００３６】ステップＳ８；集合｛Ｍi ｝を構成する４
個の指令点Ｐs 、Ｐt 、Ｐj 、Ｐkの位置データを用い
て非平行ベクトル対として、＜Ａi ＞＝＜Ｐs Ｐt ＞並
びに＜Ｂi ＞＝＜Ｐj Ｐk ＞を定める。ステップＳ９；集合｛Ｍi ｝を構成する３個の指令点Ｐ
a 、Ｐb 、Ｐc の位置データを用いて非平行ベクトル対
として、＜Ｃi ＞＝＜Ｐa Ｐb ＞並びに＜Ｄi＞＝＜Ｐb
Ｐc ＞を定める。なお、Ｐi 自身を加えて集合｛Ｍi
｝を構成した場合には、非平行ベクトル対として、例
えば＜Ｅi ＞＝＜Ｐi Ｐa ＞と＜Ｄi ＞＝＜Ｐb Ｐc ＞
を定める。ステップＳ１０；非平行ベクトル対の外積から、法線ベ
クトル＜Ｎi ＞を求める。算出式は定められた非平行ベ
クトル対に応じて次のいずれかとなる。＜Ｎi ＞＝±＜Ａi ＞×＜Ｂi ＞／‖＜Ａi ＞×＜Ｂi
＞‖ ＜Ｎi ＞＝±＜Ｃi ＞×＜Ｄi ＞／‖＜Ｃi ＞×＜Ｄi
＞‖ ＜Ｎi ＞＝±＜Ｅi ＞×＜Ｄi ＞／‖＜Ｅi ＞×＜Ｄi
＞‖ 但し、ここで複合±は、＜Ｎi ＞と＜Ｎi-1 ＞のなす角
度が９０°以下になるものを選択する。

【００３７】ステップＳ１１；求められた法線ベクトル
＜Ｎi ＞から、予め設定されている傾斜角度条件を表わ
すパラメータ（θ、φ）と工具長を表わすパラメータＬ
を用いて工具長補正ベクトル＜ＴＬi ＞を定める。即
ち、法線ベクトル＜Ｎi ＞をベクトル＜Ｒi ＞＝＜Ｑi
＞×＜Ｎi ＞周りで角度θ回転させたベクトルを＜Ｕi
＞とする。ここで、＜Ｑi ＞は進行方向ベクトルであ
る。更に、このベクトル＜Ｕi ＞を進行方向ベクトル＜
Ｑi ＞の周りで角度φ回転させたベクトルを＜Ｖi ＞と
する。求める工具長補正ベクトル＜ＴＬi ＞は、次式で
与えられる。なお、図５にはこれらベクトルの関係を示
した。＜ＴＬi ＞＝Ｌ・＜Ｖi ＞ステップＳ１２；指令点＜Ｐi ＞の工具長補正ベクトル
＜ＴＬi ＞として、直前の指令点＜Ｐi-1 ＞の工具長補
正ベクトル＜ＴＬi-1 ＞と等しいものを記憶する。ステップＳ１３；全指令点｛Ｐ1,Ｐ2 ・・・・Ｐi ・・
・Ｐf-1,Ｐf ｝の工具長補正ベクトル＜ＴＬ1 ＞、＜Ｔ
Ｌ2 ＞・・＜ＴＬi ＞・・・＜ＴＬf-1 ＞、＜ＴＬf ＞
が記憶されたら処理を終了する。そうでなければ、ステ
ップＳ３へ戻り、上述した処理サイクルを次の指令点に
関して実行する。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、指令点毎に工具姿勢を
指定するデータを特別に教示・入力しなくとも、各指令
点の位置のデータを利用して工具姿勢を自動的に定め、
それに基づいて各軸の制御を行なうことが出来るので、
５軸加工機を用いた加工作業の効率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、加工機の軸構成を説明する図であ
り、（ｂ）は、工具長補正に関連して工具姿勢を（Ｉ，
Ｊ，Ｋ）で指定する手法について説明する図である。

【図２】本発明の一つの実施形態に係る数値制御装置
（ＣＮＣ）のハードウェア構成を要部ブロック図で示し
たものである。

【図３】数値制御装置が行なう処理の概略を記したフロ
ーチャートである。

【図４】（ａ）は指令点Ｐs 、Ｐt 、Ｐj 、Ｐk の位置
関係を例示した図であり、（ｂ）は指令点Ｐa 、Ｐb 、
Ｐc の位置関係を例示した図である。

【図５】法線ベクトル＜Ｎi ＞から工具長補正ベクトル
＜ＴＬi ＞を求める際に関連するベクトルの関係を示し
た図である。

【符号の説明】

１工具２工具取付部３回転中心（制御点Ｑi ）４ボールエンドミル５ボールエンドミル先端６ボールエンドミル先端からずれたボールエンドミル
表面上の点７被切削希望点（プログラム指令点）１０数値制御装置（ＣＮＣ）１１プロセッサ１２ＲＯＭ１３ＲＡＭ１４ＣＭＯＳ１５インターフェイス１６ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントロー
ラ）１７Ｉ／Ｏユニット１８グラッフィク制御回路１９インターフェイス２０インターフェイス２１バス２５ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２６表示装置２７キーボード３１外部機器３２手動パルス発生器４１〜４５軸制御回路５１〜５５サーボアンプ６１〜６５サーボモータ６５１パルスコーダ７１スピンドル制御回路７２スピンドルアンプ７３スピンドルモータＷワークＴＢテーブル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基本３軸と、先端部にボールエンドミル
を装備した工具を回転させる回転軸２軸を有し、前記工
具の基部に制御点を有する５軸加工機の制御装置であっ
て、複数の指令点の位置データを含む加工プログラムを記憶
する手段と、前記加工プログラムを再生して前記制御点の位置と姿勢
を制御する手段と、前記複数の指令点の内の少なくとも一部について、各指
令点に対応する加工面を近似的に表現する指令点群を前
記複数の指令点の中から選択する手段と、前記選択された指令点群の位置を表わすデータを用いて
それら選択された指令点群が張る近似代表平面の方向を
求める手段と、前記求められた近似代表面の方向に関して予め定められ
た関係を持つような方向を算出する方向算出手段を備
え、前記算出された方向を表わすデータと予め与えられた工
具長を表わすデータに基づいて前記制御点の位置と姿勢
の制御が行なわれる、前記５軸加工機の制御装置。
【請求項２】前記近似代表面を張る指令点群の位置を
表わすデータを用いて１対の非平行ベクトルを定める手
段と、前記１対の非平行ベクトルの外積から前記近似代表面の
法線方向を表わすベクトルを求める手段を備えた、請求
項１に記載された５軸加工機の制御装置。
【請求項３】前記近似代表面の内の少なくとも一つ
は、当該近似代表面に対応する指令点自身が含まれてい
ない、請求項１または請求項２に記載された５軸加工機
の制御装置。
【請求項４】前記近似代表面の内の少なくとも一つ
は、当該近似代表面に対応する指令点自身が含まれてい
る、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載された５
軸加工機の制御装置。