JPS5822413A - 数値制御加工方法 - Google Patents

数値制御加工方法

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JPS5822413A
JPS5822413A JP11911981A JP11911981A JPS5822413A JP S5822413 A JPS5822413 A JP S5822413A JP 11911981 A JP11911981 A JP 11911981A JP 11911981 A JP11911981 A JP 11911981A JP S5822413 A JPS5822413 A JP S5822413A
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JP
Japan
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arc
points
radius
arcs
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP11911981A
Other languages
English (en)
Inventor
Takehiko Tanaka
毅彦 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AMAO SEISAKUSHO KK
Original Assignee
AMAO SEISAKUSHO KK
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Publication date
Application filed by AMAO SEISAKUSHO KK filed Critical AMAO SEISAKUSHO KK
Priority to JP11911981A priority Critical patent/JPS5822413A/ja
Publication of JPS5822413A publication Critical patent/JPS5822413A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • 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
    • G05B19/41Numerical 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 interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34096Approximate, replace curve, surface with circle, linear segments, least error

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は数値制御加工方法に関し、更に詳細に述べると
、数値制御加工装置により被加工物の輪郭等を所与の自
由曲線に沿って加工するのに好適な数値制御加工方法に
関する。
従来、数値制御加工装置に1って被加工物の輪郭加工を
行なう場&において、直線、円弧又は放物線形状に輪郭
加工を行なう場合以外は、所望の輪郭形状を規定する点
の座標を与え、これらの座標点間を直線で補間すること
に、tりその輪郭形状を近偏し、これを数値制御加工装
置に入力し、被加工物の加工を行なう方法が採られてい
る。しかしながら、この方法では1点と点との間を直線
で補間するものであるから、近位の精度を向上させるた
めには、点と点との間の距離をμ懸単位に選ばなければ
ならず、厖大な量のデータを電子計算機により算出する
必要があった。そして、この算出されたデータは、一旦
テープにさん孔してこれを数値制御加工装allにかけ
ることによりデータを入力する場合と、データ算出用電
子計算機を数値制御加工装置に直結して直接データを入
力する場合とがあるが、前者のs合にはNO用データテ
ープが極めて長くなり、後者の場f!−には大型の電子
計算機を必要とするので、装置が高価となるという問題
点があり、まだ、モデル倣い加工の領域であるとされて
いるのが現状である。
また、自由曲線上の点を、折点のない滑らかな線で補間
する非常に多くの数学的方法があるが、これらの方法は
、所与の全ての座標点を必ず通る適当な線で補間されて
いる。従って、円弧で補間しているものであっても点と
点との間は、2つの相接する円弧で形成されるため、与
えられた座標点の数の約2倍の数の円弧群を示す信号が
必要となり、処理プログラムは複雑で、処理データは極
めて長くなり、大型の計算処理装置を必要とするという
欠点を有している。
本発明の目的は、従って、所与の自由曲線を簡単な手#
によって円弧で近似することにより、所与の自由曲1に
従って被加工物を数値制御加工することができる数値制
御加工方法を提供することにある。
本発明では、所望の自由曲線上の所与の座標値P1 p
 PM p Pl g P 4 g −+・+−+++
に対して任意に設定することができる誤差値δを予め定
めておき、先ず相隣63つの座標点Pl e Pt t
 PIを通る円弧を算出し、該円弧の半径を誤差[Jだ
け増減したことKlり得られる2つの円弧にはさまれた
領域内’K 3つの座標点P、、P、、P、が存在した
ことを確認した後、同様にして、!mAPt 。
P、、Ptに対しても半径がδだけ異なる2つの円弧を
算出し、これらの2つの円弧にはさまれる領域内に全て
の座標点Pl # Pl p Pl p Ptが存在す
るかどうかを確認し、以後、座標点を順次1つづつ増や
して上記作業を繰返し行なう、即ち、所定巾の円弧帯領
域内に含まれる相隣る座標点の数が最大となるように、
前記円弧帯領域を規定する半径と中心座標とを定める。
従って、この作業は、所要の2つの円弧な定めたとき、
座標点P。
とPk との間の少なくとも1つの座標点がこれら2つ
の円弧KLりはさまれる領域外に出る状態となるまで行
ない、これに1り座標点Pl乃至Pk−1に対する第1
円弧が定められる0次に、座標点Pk以降の各座標点に
対しては、上述の円弧の決定手順に、更に第1円弧に接
するという条件ケ付加して第2.第3.・・・・・・第
n円弧を定めることができる。このようにして得られた
多数の円弧は折点のない連続した曲線であり、所望の自
由曲線を各座標点に対して±δの誤差範囲で近似するこ
とになる。この近似曲線な数値制御加工装置に加工デー
タとして入力し、この近位曲線rc沿って被加工物の加
工を行ない、所望の自由曲線を得ることができる。この
方法では、いくつかの座標点が1つの円弧により近似さ
れるため、所望の自由曲線を少量のデータで表わすこと
ができるのは勿論のこと、小型のコンビ、−夕で短時間
のうちにデータの作成を行なえる。
以下、図ff1l参照して本発明の方法をより具体的に
説明する。
第1図には、所望の自由曲線を規定する座標点Pt p
 Pt 9・・・・・・Pnが示されている。この自由
曲線は被加工物の加工要求に従って定められ、その輪郭
形状を規定するものであり、この自由曲線KGって被加
工物の輪郭加工を数値制御加工装置により行なうため、
該自由曲線は数値データとして数値制御加工装置に入力
される。
第2図には、所望の自由曲線をデータ化するための手順
を示すフローチャートが示されている。
先ず、第1図に示された各座標P、、P、、・・・を示
すデータ(x+ t )’l )、(”* # Yt 
)、・・・・・・がカード又はテープ等、或はキーボー
ド等により電子計算機に入力され、メモリに記憶される
。しかる後、メモリより初めの3つのデー’ (Xs 
e Yt )、(X鵞、yり、(Xs y ya )が
呼び出され、これらのデータにより示される3点P1 
s Pt p Pmを通る円を示すデータが計算される
0周知の如く、円な表わす方程式は、 (X−a)  +  (Y−b)  =R”であり、メ
モリから呼び出された3組のデータにより、Pls P
t−PMを通る円弧lの中心座標(”t、J)及び半径
r1 を演算でることができ6(第1図(a))。とこ
ろで、これらの各点を示すデータは、測定誤差を含んで
おり、実際に加工する場合に製作誤差を生ずることを考
慮すると、上記で演算された3点を通る円に、予め、上
記の各誤差を考慮した所定の誤差範囲を設定し、この誤
差範囲内圧座標点が入っていた場合にその部分九ついて
自由曲線の近似ができたとしても実用上何ら差支えない
ことが判る。
そこで、第1図(b) K示す如く、点PI、P!yP
4を通る円弧2を求める。この時の中心座標を(asy
bm  入手径をrl とする。この場合、点P、は、
円弧2上にはないが1点(”*yb雪)を中心とし半径
r、十δの円弧2aと同じく半径rl−δの円弧2bと
の間の領域内には入っているので、点Pt、Pt*Ps
、P<K対する近似円弧は円弧2と定める。
同様にして点P*t Pt、Psを通る円弧3を求める
(第1図(C)参照)。その中心(as2bs[と半径
rsの値を基に、中心が(asybm)で半径rB+δ
とr3−δの円弧3a、3b を想定すると、この場合
も両円弧3a、3b  の間の領域に点p、、p4が存
在f61F)C−1点P、、P、、P、。
P4.Plに対する近似円弧は円弧3とする。
更に、点P、、P、、P、を通る円弧4を求め、同様(
して円弧40半径より±Jだけ異なる2つの円弧4a、
4b  を考えると、この場合には1点P、が円弧4a
、4bKはさまれる領域外に出てしまうので、結局、点
P、からP、までを結ぶ曲線を近似する円弧は誤差δの
範囲内では存在しないことが確認される(第11’5J
(d)参照)。
従って、点PlからP、までを結ぶ曲線は円弧3で近似
することになる。
円弧3に連続する円弧で更に点P@以降の点に対する円
弧辺イυを行なうため、円弧3VC接し、且つ、点p、
、pマを通る円弧を算出する。そして、この求められた
円弧5の中心点(ay、b@)から円弧5の半径rs 
 より土δだけ異なる円弧5a。
+   5bを想定し、この2つの円弧5a、5b の
間の領域内に点Pe、Pマが存在していることを確認す
る。@1図(e)  に示す例では、点P、、Pqは当
然その領域内にあり、円弧5により、円弧3と連続して
点P・、P?を結ぶ曲線を構成することができる。
次に1円弧3に接して点P・、Plを通る円弧6を算出
し、第1図(e)  の場合と同様の手順に1す、円弧
3と連続して点P、、P、、P、を結ぶ円弧6が得られ
る(第1図(f))。そこで、更に、点P−とP・とを
結ぶ円弧であって円弧3に接する円弧を求めると、この
場合には、求められた円@7の半径r! より−δだけ
半径の異なる円弧7a、7b の間の領域に%点P、が
存在しなくなる(第1i図(1参照」)。従って、円弧
3に連なるべき円弧は円弧6ということになる。
このよ5[して、更に1円弧6に対する他の円弧を同様
にして求め、所定の誤差領域内に所要の各点が入ってい
るか否かを判断し、次の円弧を定めることができる。上
述の一連の動作は、小型コンピュータにおいて極めて簡
単に実行できるアルゴリズムである。そして、点P1 
) 22g−−一・Pnで規定される規定曲線は、円弧
の中心位置(aibJ)  と半径rrとの組合せデー
タを多数連ねることにより示すことができる。そして、
1つの円弧は、複数の点を含む曲線を示すので、データ
の量は従来に比べて著しく少なくなる。このため、紙テ
ープ等にデータをさん孔する場合1紙テープの長さは非
常に短かいもので済む。
第2図に戻ると、この15jCして自由曲線を示す円弧
群データが決定されたら、これをディスプレイ上に表示
し、所要の座標点が所定の誤差範囲内に【円弧#Cより
近似された自由曲線に含まれるか否かをチェックする。
そして、この得られたデータを数値制御データとして数
値制御加工装置に入力する。数値制御加工装置は、入力
データに基づいて被加工物を加工し、所望の自由曲線に
従った輪郭を有する被加工物が得られる。この場合、得
られた輪郭形状は、所望の自由曲線による形状と、最大
でδの誤差を有することになるが、1の値を要求される
加工精度以下KWk定すれば、実質的に何ら支障なく、
所望の加工を行なうことができる。
上記において、円弧の半径を設定値以上にとった場合に
は直線とみなし、直線補間を行なうことも可能となり、
円弧群による近似のみで実質的には直線補間な行なえる
ことになる。
本発明によれば、上述の如く、与えられた座標値に、任
意に設定できる誤差値δを定め、全ての座標点が誤差値
δを満足するようになした円弧で自由曲線を近位するの
で、数値制御加工装flc与えるデータが従来に比べて
極端に短かくて済み、大型の電子計算機を用いることな
く、データの作成、入力を行なうことができる。また、
制御データは真円の円弧の集合であるから、工具の干渉
、工具のオフセット、座標移動、並びに比例計算に1り
拡大、縮小等を極めて容易に行なうことができる。従っ
て、いかなる自由曲線の加工であっても、モデル倣い加
工を行なう必要がなくなり、加工能率が著しく改善され
る利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至第1図(g)は本発明の加工方法を説
明するための説明図、第2図は本発明の方法により所望
の自由曲線をデータ化するための手順を示すフローチャ
ートである。 1乃至7−・・・・・円弧、P、乃至Pn−−−−・座
標点、r、乃至rマ・・・・・・半径。 特許出願人  株式会社天尾り作所 代理人 弁理士   高  野  昌  俊第1図 第1図 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、与えられた多数の座標点で規定される自由曲線に従
    って被加工物を数値制御加工装置により数値制御加工す
    る方法において、所定巾の円弧帯領域内に含まれる相隣
    る座標点の数が最大となるように前記円弧帯領域を規定
    する半径と中心座標とを定め、この半径と中心座標のデ
    ータを前記円弧帯領域内に含まれる座標点群により定め
    られる加工曲線データとして前記数値制御加工装置に入
    力し、該入力データに従って前記被加工物を数値制御加
    工することを特徴とする数値制御加工方法。
JP11911981A 1981-07-31 1981-07-31 数値制御加工方法 Pending JPS5822413A (ja)

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JP11911981A JPS5822413A (ja) 1981-07-31 1981-07-31 数値制御加工方法

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JP11911981A JPS5822413A (ja) 1981-07-31 1981-07-31 数値制御加工方法

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JPS5822413A true JPS5822413A (ja) 1983-02-09

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ID=14753397

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JP11911981A Pending JPS5822413A (ja) 1981-07-31 1981-07-31 数値制御加工方法

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60105013A (ja) * 1983-11-14 1985-06-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 円弧近似方法
JPS62185398U (ja) * 1986-05-13 1987-11-25

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5274185A (en) * 1975-12-16 1977-06-21 Toshiba Mach Co Ltd Program-driven contour processing machines

Patent Citations (1)

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