JPS63257004A - Nc装置における円弧補間方式 - Google Patents

Nc装置における円弧補間方式

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JPS63257004A
JPS63257004A JP9179787A JP9179787A JPS63257004A JP S63257004 A JPS63257004 A JP S63257004A JP 9179787 A JP9179787 A JP 9179787A JP 9179787 A JP9179787 A JP 9179787A JP S63257004 A JPS63257004 A JP S63257004A
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JP
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radius
point
circular arc
scale
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JP9179787A
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Sadamu Baba
馬場 定
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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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】 (発明の技術分野) この発明は、NG(数値制御)工作機械において、簡単
なプログラムで精度の高い円弧の加工を行なう場合のN
C装置における円弧補間方式に関する。
(技術的背景と解決ずへぎ問題点) NC工作機械で円弧の加工を行なう場合、フィードバッ
ク系の位置誤差補正(以下、スケール補正という)、即
ちリニア補正、勾配補正、ビッヂエラー補正、多点勾配
補正3区間誤差補正、多点補正等の機能によって、円弧
の切削開始点の位置座標は正確に割出される。しかし、
円弧の切削を開始すると、上記スケール補正を行なわな
いので、加工後の円弧の真円度。
半径精度が悪くなるという欠点かあった。
例えは、第5図はX−Y座標の原点0を中心点とした半
径Rの円(図示1点鎖線C)を加工する場合の従来の方
法による工具軌跡(図示実線)を示す。なお、この円C
とX f+l+とのプラス側の交点なP4.マイナス側
の交点をP2、また、この円CとYIl′llとのプラ
ス側の交点をPI、マイナス側の交点をP3とする。さ
らに、座標上の切削開始点をPIとし、以降点P2一点
P3一点P4一点PIの紅路て切削するとし、点P1→
点P2→点P3へ切削するとぎのスケール補正値をδY
1点P2一点P3一点P71へ切削するときのスケール
補正値をδ×とする。スケール補正を取込まない加工後
の点P1はY Id+のプラス方向にδY/2 I!i
llれた点Q1に、点P2はXll1bのマイナス方向
にδX/2 隙れた点02に、点P3はY軸のマイナス
方向にδY/2 s  □れた点03に、点P4はX軸
のプラス方向にδ×72離れた点q4になる。上述のよ
うに、スケール補正を行なわないて、円弧の加工を行な
うと、図示実線で示すようなひしやげた形状の工具軌跡
になる。
(発明の目的) この発明は上述のような事情からなされたものであり、
この発明の目的は、加工後の円弧の真円度、半径精度を
向上させるようにしたNC装置にお番プる円弧補間方式
を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) この発明は、NG工作機械で円弧を加工するときのNC
装置における円弧補間方式に関するものて、上記この発
明の目的は、工具径補正値及びスケール補正値を予め記
憶しておき、前記円弧の補間指令から前記円弧か内円切
削であるか外円切削であるかを判断し、この判断指令に
前記工具径補正値を加味して主軸の移動半径を求め、前
記スケール補正値を読出して所定の軸成分のスケール補
正量を求め、このスケール補正量から前記円弧の中心点
のオフセット量を求め、このオフセット量から前記円弧
の中心点の座標を求め、また、前記所定の軸成分のスケ
ール補正量から前記主軸の移動半径の補正値を求め、こ
の補正値と前記主軸の移動半径とから前記主軸の補正し
た移動半径を求めることによって達成される。
(発明の作用) この発明は、スケール補正値を円弧補間に取入れて円弧
の中心点座標及び主軸の移動半径を補正するようしだも
のである。
(発明の実施例) 第1図は、この発明による円弧補間方式を実現する装置
の実施例を示すブロック図であり、円弧の関数等の補間
指令を読取る補間指令人力部11と、指令された円弧の
内円を切削するのか、外円を切削するのかを判断する内
外円切削判断部12とを有している。そして、内外円切
削判断部12からの指令S八で工具径補正ファイル21
から読出された工具径補正値から、工具(以下、主軸と
いう)の移動半径を計算し、さらに円弧とX軸、Yli
+hの交点の座標を計算する主軸移動半径演算部13と
、内外円切削判断部12からの指令SBでスケール補正
ファイル22から読出されたスケール補正値から、Xl
1ilIl成分及びY軸成分のスケール補正量を計算す
るスケール補正量X−Y軸成分演算部14とを有してい
る。また、スケール補正量X−Y軸成分演算部14から
読出されたX軸成分及びY軸成分のスケール補正fiS
Ch)ら、円弧中心点のオフセット量を泪算する円弧中
心点オフセット量演算部15と、スケール補正量×・Y
軸成分演算部14から読出されたx!1ilh成分又は
Y!1ith成分のスケール補正量SDから、主軸の移
動半径の補正値を計算する半径補正値演算部lδとを有
している。さらに、主軸移動半径演算部13から読出さ
れた主軸のし動半径SE及び半径補正値演算部16から
読出された主軸の移動半径の補正値SFから、補正した
主軸の移動半径を網筒する主軸移動半径補正演算部17
と、円弧中心点オフセット量演算部15から読出された
円弧中心点のオフセット量S6から、円弧中心点の座標
を計算する円弧中心点座標演算部18とか設りられてい
る。
次に、第3図及び第4図に示ずX−Y座標系上の円(図
示1点鎖線C)を切削する場合を例として、第2図(A
) 、 (B)  に示すフローチャートてこの発明の
詳細な説明する。
なお、この円CはX−Y座標の原点0を中心点、半径を
Rとし、この円CとX@どのプラス側の交点をP4.マ
イナス側の交点P2、又この円CとY軸とのプラス側の
交点PI、マイナス側の交点P3とする。また、説明か
簡単なため、ここでは切削開始点をPIとし、以降点P
2→点P3→点P4一点P1の経路で切削する場合につ
いて説明する。
内外円切削判断部12か補間指令入力部11から読取っ
た補間指令を基に、円Cの内円を切削するのか、円Cの
外円を切削するのかを判断しくステップ531)、主軸
移動#8径lfi算部13か工具径補正ファイル21か
ら工具径補正値りを読出して(ステップ532)、次式
(11に代入して主ll11の移動半径Rを網筒する(
ステップ533)。なお、rはプログラムの半径を表わ
している。
R=r+D/2         ・旧・・・・・(1
)さらに、主軸移動半径演算部13が円CとX軸、Y軸
との交点PI、P2.P3.P4の座標を計算する(ス
テップ534)、そして、スケール補正量X−Y軸成分
演算部14がスケール補正ファイル22からスケール補
正値を読出して(ステップ535)、X軸成分及びY軸
成分のスケール補正量δX及びδYを計算する(ステッ
プ536)。このδXは点P3から点P1まての直線補
間量であり、δYは点PIから点P3までの直線補間量
である。
そして、円弧中心点オフセット量演算部15がスケール
補正ff1)IY ili+Il成分演算部14から読
出したスケール補間量δ×及びδYを次式(2)に代入
して、円Cの中心点Oのオフセット量δを網筒する(ス
テップ537)。
δ=(δ×−δY)/2     ・・・・・・・・・
(2)次に、半径補正値演算部16が円弧中心点オフセ
ット量演算部15から読出したY軸成分のスケール補間
量δY(この場合は切削開始点PIかY軸上にあるため
)を次式(3)に代入して、主軸の移動半径の補正値δ
Rを計算する(ステップ538)。
δR−δY/2          ・・・・・・・・
・(3)そして、主軸移動半径補正演算部17が、主軸
移動半径演算部13から読出した主軸の移動半径及び半
径補正値演算部16から読出した主軸の移動半径の補正
値δRを次式(4)に代入して、補正した主軸の移動半
径RL又はIIRを泪算する(ステップ539)。
R1,又は1l11=R−δR・・・・・・・・・(4
)次に、円弧中心点座標演算部18が円弧中心点オフセ
ット量7寅算部15から読出した円Cの中心点0のオフ
セット量δか0より犬であるか否かを確認しくステップ
540)、オフセット量δがOより犬の場合(第3図)
には、円Cの中心点OをXφ111プラス方向に゛°δ
′°移動した点02を中心点とする(ステップ541)
。そして、この中心点02、半径且で点P1から切削を
開始しくステップ542)、点P2を通って点P3まで
切削が完了したか否かを確記しくステップ543)、切
削が完了していない場合には、ステップ42にリターン
して切削を続行する。一方、前記判断ステップ543に
おいて、点1)3まで切削が完了した場合には、中心点
02をx!1qIlマイナス方向に“2δ゛°、即ち点
0をX軸マイナス方向に゛δパ移動した点o4を中心点
とする(ステップ544)。そして、この中心点04.
半径Rして点P3から切削を開始しくステップ545)
、点P4を通って点PIまて切削か完了したか否かを確
認しくステップ546)、切削が完了していない場合に
は、ステップ545にリターンして切削を続行する。一
方、前記判断ステップ54Bにおいて、点P1まで切削
が完了した場合には、処理を終了する。
また、前記判断ステップ540において、円Cの中心点
0のオフセット量δかθ以下の場合には、オフセット量
δが0であるか否かを確認しくステップ550)、オフ
セット量δか0の場合には、円Cの中心点を0とする(
ステップ551)、そして、この中心点O9半径旧、て
点PIから切削を開始しくステップ552)、点PI一
点P2一点P3−点P4一点1’lの経路で切削が完了
したか否かを確認しくステップ553)、切削が完了し
ていない場合には、ステップS52にリターンして切削
を続行する。一方、前記判断ステップ553において、
切削か完了した場合には処理を終了する。
一方、前記判断ステップ550において、円Cの中心、
1−、i、 Oのオフセット量δが0より小の場合(第
4図)には、円Cの中心点0をx!1Illlマイナス
方向に°“δ゛°°移動点04を中心点、半径をRRと
しくステップ561)、」二連したステップ542.5
43と同し動作を行なう(ステップS62゜563)。
そして、中心点04をX軸プラス方向に“26′“、即
ち点OをXIrl1llプラス方向に°゛δ゛。
移動した点02を中心点、半径をRRとしくステップ5
64)、上述したステップ544 、5115 と同じ
動作を行ない(ステップS65,566)、処理を終了
する。
なお、上述ては切削開始点をPI、切削経路を1’1−
P2→P3→P4→PIとしたが、他の点を切削開始点
とし、切削経路を逆回りにしても同様の動作で切削可能
である。
次に、第3図に示した場合の具体例を上げて説明する。
X軸成分のスケール補正■δ×を60μm、Y軸成分の
スケール補正量δYを10μm、主軸の移動半径Rを2
50mmとすると、(2)式から円の中心点0のオフセ
ット量δは25μmに、また、(3)式から主軸の移動
半径の補正値6口は5μmになる。よって、円C及びX
軸の交点P2より30μm(オフセット」δと補正値δ
Rとの和)たりxililllプラス方向に移動した点
l12を主軸か通るようにNC指令を出力すれは、実際
の切削では主軸は点P2を通ることになる。また点1)
4も同様である。−力、補正した主軸の移動半径1(1
,は(4)式から249.995mmであるのて、Y 
’l’+1IJ−のNC指令の点R1と、円C及びY軸
の交点PIとの差は501μmになる。よって、点R1
と点PIとの差は主軸の移動半径の補正値δRとほとん
ど同値なため、点R1を主軸か通るようにNC指令を出
力しても、実際の切削ては主1q11は点PIを通るこ
とになる。また、点P3も同様である。上述より、この
発明方法によるNC指令の工具軌跡は図示実線のように
なり、切削後の工具軌跡は図示1点鎖線のような真円に
なる。また、上述した切削では、主軸はYI+l+方向
の1μm8動に対してX軸方向に約0.7mm移動する
。よって、中心点のオフセット量δの25μmは誤差(
25/700)として扱え、切削後の真円度誤差として
は極めて小さいものとなる。
なお、上述では1周円について説明したか、特に限定さ
れるものでなく、すべての円弧について可能てあり、即
ち円弧角度を172に分割する線」−に中心小を移動さ
せれば良い。さらに、円弧を細分化し、細分化した微小
円弧の角度を1/2に分割する線上に中心点を移動させ
れば、より高精度な切削を行なうのに効果的である。
また、」二連の方法により、切削開始点が角度成分を持
っていても可能である。
(発明の効果) 以上のようにこの発明によれば、高精度円加■のプログ
ラム作成か容易になるのて、経費削減を図ることかでき
る。また、補正値か加味されているので、円弧の加工精
度を向上させることかできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明方式を実現する装置の概略を示すフロ
ック図、第2図(八) 、 (It)はこの発明方式の
動作を説明するフローヂャート、第3図及び第4図はこ
の発明方式を適用した円弧の例を示す図、第5図は従来
方式による円弧の例を示す図である。 11・・・補間指令人力部、12・・・内外円切削判断
部、13・・・主軸移動半径a1算部、14・・・スケ
ール補正g; X −Y伽1成分演算部、15・・・円
弧中心点オフセット量演算部、16・・・半径補正値演
算部、17・・・主軸移動半径補正演算部、18円弧中
心点座標演算部。 (A) 蔓2図 (B) 娘2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. NC工作機械によって円弧の加工を行なう際、工具径補
    正値及びスケール補正値を予め記憶しておき、前記円弧
    の補間指令から前記円弧が内円切削であるか外円切削で
    あるかを判断し、この判断指令に前記工具径補正値を加
    味して主軸の移動半径を求め、前記スケール補正値を読
    出して所定の軸成分のスケール補正量を求め、このスケ
    ール補正量から前記円弧の中心点のオフセット量を求め
    、このオフセット量から前記円弧の中心点の座標を求め
    、また、前記所定の軸成分のスケール補正量から前記主
    軸の移動半径の補正値を求め、この補正値と前記主軸の
    移動半径とから前記主軸の補正した移動半径を求めるよ
    うにしたことを特徴とするNC装置における円弧補間方
    式。
JP9179787A 1987-04-14 1987-04-14 Nc装置における円弧補間方式 Pending JPS63257004A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4951685A (ja) * 1972-09-23 1974-05-20
JPS4968183A (ja) * 1972-11-07 1974-07-02
JPS5187690A (ja) * 1975-01-29 1976-07-31 Inoue Japax Res Suchiseigyosochi

Patent Citations (3)

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