JPS63205706A - 円弧加工制御方式 - Google Patents
円弧加工制御方式Info
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- JPS63205706A JPS63205706A JP3774187A JP3774187A JPS63205706A JP S63205706 A JPS63205706 A JP S63205706A JP 3774187 A JP3774187 A JP 3774187A JP 3774187 A JP3774187 A JP 3774187A JP S63205706 A JPS63205706 A JP S63205706A
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- circular arc
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- segment
- ideal circular
- arc
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 30
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 101100537937 Caenorhabditis elegans arc-1 gene Proteins 0.000 abstract description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は数値制御装置の加工制御方式に関し、特に計数
型微分解析器（以下、ＤＤＡと称する）の原理を用いる
数値制御装置の円弧加工制御方式〔従来の技術〕 従来、数値制御装置の加工制御方式としては、位置決め
制御や連続径路制御に対する関数発生のため、ＤＤＡ方
式が多く使用されているが、この場合、パルス単位で演
算していたために処理できる量に限界があった。このた
め、演算をパルス単位ではなく、セグメント単位（ある
単位時間中のパルス数単位）で実行することにより、高
速化することが知られている。
型微分解析器（以下、ＤＤＡと称する）の原理を用いる
数値制御装置の円弧加工制御方式〔従来の技術〕 従来、数値制御装置の加工制御方式としては、位置決め
制御や連続径路制御に対する関数発生のため、ＤＤＡ方
式が多く使用されているが、この場合、パルス単位で演
算していたために処理できる量に限界があった。このた
め、演算をパルス単位ではなく、セグメント単位（ある
単位時間中のパルス数単位）で実行することにより、高
速化することが知られている。
第４図は、この従来のセグメント演算方式により円弧加
工を行なうときの説明図であり、目的とする一定半径の
理想円弧１上の点Ｓ。を演算の始点とすると、１セグメ
ント演算後の加工具の制御位置は、始点Ｓ。における接
線上の点Ｓ、として算出される。
工を行なうときの説明図であり、目的とする一定半径の
理想円弧１上の点Ｓ。を演算の始点とすると、１セグメ
ント演算後の加工具の制御位置は、始点Ｓ。における接
線上の点Ｓ、として算出される。
次に、この算出方法を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の円弧加工制御方式に用いられる軌跡補
正演算の説明図であるが、以下の従来方式の説明にも用
いる。
正演算の説明図であるが、以下の従来方式の説明にも用
いる。
第１図は、加工すべき円弧１の加工開始点を座標原点Ｇ
として画かれており、図中の各点の座標を次の通りとす
る。
として画かれており、図中の各点の座標を次の通りとす
る。
円弧１上の加工中の点Ａ（ただし、誤差は０とする）−
（ｘ＋ 、ｙ＋ ）、 点Ａにおける１セグメント演算の結果、算出された点Ｂ
”” （Ｘ２ 、 ｙ２）、 円弧１の属する円の中心０と点Ｂを結ぶ線分篩と円弧１
との交点ｃ”’ （Ｘ３ 、 ｙ３）。
（ｘ＋ 、ｙ＋ ）、 点Ａにおける１セグメント演算の結果、算出された点Ｂ
”” （Ｘ２ 、 ｙ２）、 円弧１の属する円の中心０と点Ｂを結ぶ線分篩と円弧１
との交点ｃ”’ （Ｘ３ 、 ｙ３）。
また、点Ａを通りｙ軸に平行する線とＸ軸との交点をＦ
、点Ｂを通りｙ軸に平行な線と、点Ｃおよび点Ａを通り
Ｘ軸に平行な線との交点を、それぞれＤおよびＥとし、
円弧１の半径をＲとする。
、点Ｂを通りｙ軸に平行な線と、点Ｃおよび点Ａを通り
Ｘ軸に平行な線との交点を、それぞれＤおよびＥとし、
円弧１の半径をＲとする。
線分ｎは点Ａにおける円弧１の接線であり１．４０ＡＢ
は直角であるので、 ＺＡＢＥ ＝ｆＯＡＥ ＝ＺＡＯＦ の関係より、△Ａｔ）Ｆと△ＡＢＥは相似である。した
がって、線分ｎのＸ軸方向成分肩およびｙ軸方向成分Ｅ
Ｂは、それぞれ Ｆ 八Ｅ＝ ＡＢｘ ＝
・軸 （１）Ａ となる。そこで、セグメント演算のため定められたある
単位時間中のパルス数をＦとすると、１セグメント長■
はパルス数Ｆに相当し、肩の長さく×２−×１）および
ＥＢの長さくｙ２ ｙ＋）は、それぞれ今回のＸ軸方
向の増分パルス数Ｄ×およびｙ軸方向の増分パルス数Ｄ
Ｙに相当し、またｔの長さくｙ、）および評の長さくＸ
、）は、それぞれ、加工開始点Ｇから点Ａに至るまでの
ｙ軸方向増分パルス数ＤＹの総和ΣＤＹおよびＸ軸方向
増分パルス数ＤＸの総和ΣＯｘに相当するため、式（１
）、（２）から、それぞれ次の関数発生式（３）、（０
を得ることができる。
は直角であるので、 ＺＡＢＥ ＝ｆＯＡＥ ＝ＺＡＯＦ の関係より、△Ａｔ）Ｆと△ＡＢＥは相似である。した
がって、線分ｎのＸ軸方向成分肩およびｙ軸方向成分Ｅ
Ｂは、それぞれ Ｆ 八Ｅ＝ ＡＢｘ ＝
・軸 （１）Ａ となる。そこで、セグメント演算のため定められたある
単位時間中のパルス数をＦとすると、１セグメント長■
はパルス数Ｆに相当し、肩の長さく×２−×１）および
ＥＢの長さくｙ２ ｙ＋）は、それぞれ今回のＸ軸方
向の増分パルス数Ｄ×およびｙ軸方向の増分パルス数Ｄ
Ｙに相当し、またｔの長さくｙ、）および評の長さくＸ
、）は、それぞれ、加工開始点Ｇから点Ａに至るまでの
ｙ軸方向増分パルス数ＤＹの総和ΣＤＹおよびＸ軸方向
増分パルス数ＤＸの総和ΣＯｘに相当するため、式（１
）、（２）から、それぞれ次の関数発生式（３）、（０
を得ることができる。
（ただし、Ｒｏは半径Ｒに対応するパルス数）このよう
にして、今回以降の各増分パルス数ＤＸ、 ＤＹは、単
位時間中のパルス数Ｆと、それまでの増分パルス数の総
和ΣＤＸ、ΣＤＹ、および円弧半径Ｒ８を用いて、式（
３）、（４）にしたがい次々にくり返し演算することに
より、得ることができる。
にして、今回以降の各増分パルス数ＤＸ、 ＤＹは、単
位時間中のパルス数Ｆと、それまでの増分パルス数の総
和ΣＤＸ、ΣＤＹ、および円弧半径Ｒ８を用いて、式（
３）、（４）にしたがい次々にくり返し演算することに
より、得ることができる。
なお、第１図、第３図および第４図におけるセグメント
の大きさは、説明の便宜上、大きく表現されており、セ
グメントを充分小さくすることにより円弧１を近似する
ことができる。
の大きさは、説明の便宜上、大きく表現されており、セ
グメントを充分小さくすることにより円弧１を近似する
ことができる。
しかしながら、上述した従来方式により、演算すると、
第１図中の線分託の長さεだけ、各セグメント演算毎に
理想円弧１とのずれが生じるのは避けることができない
。第５図はこの状況を示しており、始点Ｓ０から演算（
すなわち、加工）を開始して理想円弧１に対する実際の
軌跡６を表わしたものである。
第１図中の線分託の長さεだけ、各セグメント演算毎に
理想円弧１とのずれが生じるのは避けることができない
。第５図はこの状況を示しており、始点Ｓ０から演算（
すなわち、加工）を開始して理想円弧１に対する実際の
軌跡６を表わしたものである。
本発明の目的は、上述したセグメント演算方式を実行し
ても、補正を加えることにより理想円弧の軌跡が得られ
る円弧加工制御方式を提供することである。
ても、補正を加えることにより理想円弧の軌跡が得られ
る円弧加工制御方式を提供することである。
本発明の円弧加工制御方式は、ＤＤＡ方式によるセグメ
ント演算方式を用いて１セグメント分の加工具の移動を
行うべき次の位置座標を求め、該位置座標点と加工目標
である理想円弧の属する円の中心を結ぶ線上における、
該位置座標点の理想円弧からのずれ量を算出し、該位置
座標点の座標を該ずれ量だけ補正する軌跡補正演算を行
っている。
ント演算方式を用いて１セグメント分の加工具の移動を
行うべき次の位置座標を求め、該位置座標点と加工目標
である理想円弧の属する円の中心を結ぶ線上における、
該位置座標点の理想円弧からのずれ量を算出し、該位置
座標点の座標を該ずれ量だけ補正する軌跡補正演算を行
っている。
上述した第１図を参照して、本発明の演算手順を説明す
る。
る。
上述したように、加工中の点Ａにおけるセグメント演算
の結果、式（３）、（４）により増分パルス数ＤＸ、
ＤＹが得られ、加工開始点（原点）ＧからＡ（ｘｌ 、
ｙ＋ ）に至るまでの増分パルス数の総和ΣＤＸ、ΣＤ
Ｙにそれぞれ加算されて、点Ｂ（ｘ２゜ｙ２）が得られ
る。そこで、点Ｂ（ｘ２．３／２）における次のセグメ
ント演算においては、このΣＤχ＋ＤＸ 、ΣＤＹ＋Ｄ
’ｌの演算結果がそれぞれ新しいΣＤＸ、 ΣＤＹと
される。
の結果、式（３）、（４）により増分パルス数ＤＸ、
ＤＹが得られ、加工開始点（原点）ＧからＡ（ｘｌ 、
ｙ＋ ）に至るまでの増分パルス数の総和ΣＤＸ、ΣＤ
Ｙにそれぞれ加算されて、点Ｂ（ｘ２゜ｙ２）が得られ
る。そこで、点Ｂ（ｘ２．３／２）における次のセグメ
ント演算においては、このΣＤχ＋ＤＸ 、ΣＤＹ＋Ｄ
’ｌの演算結果がそれぞれ新しいΣＤＸ、 ΣＤＹと
される。
点Ｂ（ｘ２．ｙ２）における理想円弧１からのずれ量６
はＯＢ−Ｒで計算されるので、ε＝ −ｘ２２＋
ｙ２２−Ｒ・−（５）となり、直径Ｒおよびずれ量εに
対応するパルス数をそれぞれＲＯ１ε０とすると式（５
）を書き換えて、 ６ｏ−ｏ−ＤＸ ÷ ΣＤＹ２− ＲＯ−（６）が得
られる。
はＯＢ−Ｒで計算されるので、ε＝ −ｘ２２＋
ｙ２２−Ｒ・−（５）となり、直径Ｒおよびずれ量εに
対応するパルス数をそれぞれＲＯ１ε０とすると式（５
）を書き換えて、 ６ｏ−ｏ−ＤＸ ÷ ΣＤＹ２− ＲＯ−（６）が得
られる。
ここでずれ量ε。が求められたので、これをＸ軸方向成
分とｙ軸方向成分にそれぞれ分解すると、 Ｘ軸方向成分■： ｙ軸方向成分ＢＤ： となる。
分とｙ軸方向成分にそれぞれ分解すると、 Ｘ軸方向成分■： ｙ軸方向成分ＢＤ： となる。
したがって、これを点Ｂ（Ｘ２．３７２）における前記
増分パルス数の総和ΣＤＸ、ΣＤＹに加減することによ
り、理想円弧上１の点Ｃ（Ｘ３ 、３／３ ）の位置を
得ることができる。
増分パルス数の総和ΣＤＸ、ΣＤＹに加減することによ
り、理想円弧上１の点Ｃ（Ｘ３ 、３／３ ）の位置を
得ることができる。
（実施例）
本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図は本発明の加工制御方式の一実施例において用い
られる関数演算装置２の構成と演算の手順を示すブロッ
ク図、第３図は本実施例により実際に円弧加工制御を行
なった例を示す説明図である。上述した第１図も同時に
参照する。
られる関数演算装置２の構成と演算の手順を示すブロッ
ク図、第３図は本実施例により実際に円弧加工制御を行
なった例を示す説明図である。上述した第１図も同時に
参照する。
演算装置２は、ＤＤＡ方式により１セグメント毎に、前
段目標位置データＰＯ５Ｘ、 ＰＯ５Ｙから、Ｘ軸方向
およびｙ軸方向の増分パルス数ＤＸ、 ＤＹをそれぞれ
発生する関数発生部３と、入力された増分パルス数ＤＸ
、 ＤＹに、理想円弧１との間の軌跡のずれ量ε。を計
算して補正を行う軌跡補正部４とから構成され、１セグ
メント演算の都度、Ｘ軸方向およびｙ軸方向の補正され
た目標位置データｐｏｓｘ。
段目標位置データＰＯ５Ｘ、 ＰＯ５Ｙから、Ｘ軸方向
およびｙ軸方向の増分パルス数ＤＸ、 ＤＹをそれぞれ
発生する関数発生部３と、入力された増分パルス数ＤＸ
、 ＤＹに、理想円弧１との間の軌跡のずれ量ε。を計
算して補正を行う軌跡補正部４とから構成され、１セグ
メント演算の都度、Ｘ軸方向およびｙ軸方向の補正され
た目標位置データｐｏｓｘ。
ＰＯ５Ｙをそれぞれ算出して出力する。各関数式の演算
については既に説明したので省略する。
については既に説明したので省略する。
次に、第３図を参照して、本実施例により演算を行なっ
た実際の例につき説明する。
た実際の例につき説明する。
演算に用いられるパルス数については、通常、１パルス
に１−の長さが対応しており、本発明においては長さを
パルス数で表示するものとする。
に１−の長さが対応しており、本発明においては長さを
パルス数で表示するものとする。
半径１００の円弧５を描く場合、原点Ｇ （０，０）を
始点とし、１セグメントに対応するはらい出しパルス数
Ｆを３０とすると、始点Ｇ（０，０）では、Σ［１Ｘ＝
Ｏ１ΣＤＹ＝ ０ であるから、関数発生部３は式（３）、（４）により演
算を行ない、 が得られ、したがって、Ｘ軸方向の増分パルス数０×と
してＯパルスが、ｙＩＩｄ１方向の増分パルス数ＯＹと
して３０パルスがそれぞれ出力されることとなるが、こ
れは明らかに理想円弧５上にのっていない。次に、この
ＤＸ （＝ Ｏ） 、 ＤＹ （＝３０）を入力した軌
跡補正部４は、次のように各増分パルス数の総和ΣＤＸ
、ΣＤＹの計算を行ない、次の新しい増分パルス数の総
和ΣＤＹ、ΣＤＹに更新する。
始点とし、１セグメントに対応するはらい出しパルス数
Ｆを３０とすると、始点Ｇ（０，０）では、Σ［１Ｘ＝
Ｏ１ΣＤＹ＝ ０ であるから、関数発生部３は式（３）、（４）により演
算を行ない、 が得られ、したがって、Ｘ軸方向の増分パルス数０×と
してＯパルスが、ｙＩＩｄ１方向の増分パルス数ＯＹと
して３０パルスがそれぞれ出力されることとなるが、こ
れは明らかに理想円弧５上にのっていない。次に、この
ＤＸ （＝ Ｏ） 、 ＤＹ （＝３０）を入力した軌
跡補正部４は、次のように各増分パルス数の総和ΣＤＸ
、ΣＤＹの計算を行ない、次の新しい増分パルス数の総
和ΣＤＹ、ΣＤＹに更新する。
ΣＤＸ＋ＤＸ ： Ｏ＋０＝Ｏ−＋ ΣＤＸΣＤ
Ｙ＋ＤＹ ： ０ ＋３０＝３０ → ΣＤＹ
次に、この更新された増分パルス数の総和ΣＤＸ、ΣＤ
Ｙを用いて式（６）によりずれの量ε。を計算し、 。−÷ Ｙ−ｖｔ 。
Ｙ＋ＤＹ ： ０ ＋３０＝３０ → ΣＤＹ
次に、この更新された増分パルス数の総和ΣＤＸ、ΣＤ
Ｙを用いて式（６）によりずれの量ε。を計算し、 。−÷ Ｙ−ｖｔ 。
：Ｆ■Ｕ］Ｐコｒ−ｔｏｏ ＝ ４．４が得られる。さ
らに、このずれ量６゜を用いて式（７）、（８）からず
れのＸ軸およびｙ軸方向成分を算出して、この補正値に
より各増分パルス数の総和ΣＤＸ、Σ０Ｙを次のように
補正する。
らに、このずれ量６゜を用いて式（７）、（８）からず
れのＸ軸およびｙ軸方向成分を算出して、この補正値に
より各増分パルス数の総和ΣＤＸ、Σ０Ｙを次のように
補正する。
以上の補正演算が終って、それぞれの値が今回の目標位
置を定めるデータｐｏｓｘ、 ｐｏｓｙとして出力され
る。
置を定めるデータｐｏｓｘ、 ｐｏｓｙとして出力され
る。
補正さレタＸＤＸ：４ −＋ ＰＯ５Ｘ補正されたΣ
ＤＹ：２９ → ＰＯ５Ｙここで理想円弧５とのずれ
を検算すると、Ｆ丁防］Ｐ１Ｆ＝ １００．２８４６ となり、誤差は未補正のときの４．４に比し大幅に減少
して１パルス以内である。
ＤＹ：２９ → ＰＯ５Ｙここで理想円弧５とのずれ
を検算すると、Ｆ丁防］Ｐ１Ｆ＝ １００．２８４６ となり、誤差は未補正のときの４．４に比し大幅に減少
して１パルス以内である。
以上説明したように本発明は、ＤＤＡ方式によるセグメ
ント演算を行ない、その際に発生する理想円弧とのずれ
量を、その都度算出して補正することにより、目標の円
弧軌跡から軌跡ずれを起すことなく理想的な円弧加工を
行うことができる効果がある。
ント演算を行ない、その際に発生する理想円弧とのずれ
量を、その都度算出して補正することにより、目標の円
弧軌跡から軌跡ずれを起すことなく理想的な円弧加工を
行うことができる効果がある。
第１図は本発明の円弧加工制御方式による軌道補正演算
の説明図、第２図は本発明の一実施例において用いられ
る関数演算装置２の構成と演算の手順を示すブロック図
、第３図は本実施例により実際に円弧加工制御を行なっ
た例を示す説明図、第４図は軌跡ずれの補正を伴わない
従来方式の説明図、第５図は第４図の従来方式により円
弧加工したときの実際の軌跡を示す図である。 １ ・・・ 理想円弧、 ２ ・・・ 関数演算装置
、３ ・・・ 関数発生部、４ ・・・ 軌跡補正部、
５ ・・・ 円弧（加工例）、 Ｆ−１セグメントのパルス数、 ＤＸ −・・ Ｘ軸方向の増分パルス数、ｏｙ−ｙ軸
方向の増分パルス数、 ΣＤＸ−ｘ軸方向の増分パルス数の総和、ΣＤＹ−・・
ｙ軸方向の増分パルス数の総和、Ｒ，−・・ 円弧１の
半径（パルス数表現）、ε ・・・ 軌跡のずれ量、 ＰＯ５Ｘ −−−ｘ軸方向目標位置データ、ＰＯ５Ｙ
−Ｖ軸方向目標位置データ。
の説明図、第２図は本発明の一実施例において用いられ
る関数演算装置２の構成と演算の手順を示すブロック図
、第３図は本実施例により実際に円弧加工制御を行なっ
た例を示す説明図、第４図は軌跡ずれの補正を伴わない
従来方式の説明図、第５図は第４図の従来方式により円
弧加工したときの実際の軌跡を示す図である。 １ ・・・ 理想円弧、 ２ ・・・ 関数演算装置
、３ ・・・ 関数発生部、４ ・・・ 軌跡補正部、
５ ・・・ 円弧（加工例）、 Ｆ−１セグメントのパルス数、 ＤＸ −・・ Ｘ軸方向の増分パルス数、ｏｙ−ｙ軸
方向の増分パルス数、 ΣＤＸ−ｘ軸方向の増分パルス数の総和、ΣＤＹ−・・
ｙ軸方向の増分パルス数の総和、Ｒ，−・・ 円弧１の
半径（パルス数表現）、ε ・・・ 軌跡のずれ量、 ＰＯ５Ｘ −−−ｘ軸方向目標位置データ、ＰＯ５Ｙ
−Ｖ軸方向目標位置データ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 計数型微分解析器方式によるセグメント演算を用いる数
値制御装置の円弧加工制御方式において、 セグメント演算方式により、１セグメント分の加工具の
移動を行うべき次の位置座標を求め、該位置座標点と加
工目標である理想円弧の属する円の中心を結ぶ線上にお
ける、該位置座標点の理想円弧からのずれ量を算出し、 該位置座標点の座標を該ずれ量だけ補正することを特徴
とする円弧加工制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3774187A JPS63205706A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 円弧加工制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3774187A JPS63205706A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 円弧加工制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63205706A true JPS63205706A (ja) | 1988-08-25 |
Family
ID=12505909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3774187A Pending JPS63205706A (ja) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | 円弧加工制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63205706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340004A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Toshiba Mach Co Ltd | Ｎｃ装置の楕円補間制御方法およびｎｃ装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523075A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-11 | Sandoz Ag | Improvement relating to orgnic copounds |
| JPS62204311A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御における円弧補間演算方法 |
-
1987
- 1987-02-23 JP JP3774187A patent/JPS63205706A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS523075A (en) * | 1975-06-24 | 1977-01-11 | Sandoz Ag | Improvement relating to orgnic copounds |
| JPS62204311A (ja) * | 1986-03-04 | 1987-09-09 | Toshiba Mach Co Ltd | 数値制御における円弧補間演算方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0340004A (ja) * | 1989-07-06 | 1991-02-20 | Toshiba Mach Co Ltd | Ｎｃ装置の楕円補間制御方法およびｎｃ装置 |
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