JPS63273910A

JPS63273910A - 荒加工用ｎｃデ−タ作成方法

Info

Publication number: JPS63273910A
Application number: JP10858287A
Authority: JP
Inventors: Kunio Tanaka; 久仁夫田中; Yasushi Onishi; 靖史大西; Yoshihiro Itsubo; 井坪　芳弘
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1987-05-01
Filing date: 1987-05-01
Publication date: 1988-11-11

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】〈産業上の利用分腎〉本発明は荒加工用ＮＣデータ作成方法に係り、特に倣い
等によりデジタイジングした面データ（工具先端位置デ
ータ）を用いて荒加工用のＮＣデータを作成する方法に
関する。

〈従来技術〉倣いを実行しながらによりデジタイジングしたモデル面
データ（スタイラス中心位置データ）を用いてモデル形
状通りに加工するＮＣデータを作成する方法がある。

第７図、第８図は表面往復倣いによりモデルＭＤＬの面
データをデジタイジングする説明図であり、第８図は一
部拡大して示している。スタイラス５ＴＬｉｊ！Ｘ軸方
向に所定の倣い速度で移動させると共に、Ｚ軸方向にモ
デルＭＤＬｌｃ４って上下させ、所定時間毎にスタイラ
スの三次元位置データと変位量データとを取り込んで記
憶する。そして、倣い範囲ＴＲＲの境界に到達した時に
Ｙ軸方向に所定量ピックフィードし、以後同様に表面倣
いを行いながらスタイラスＳＴＬの位置を監視すると共
にその位置データを取り込んでモデルＭＤＬの面データ
、換言すればスタイラス中心位置データをデジタイジン
グし、しかる後該スタイラス中心位置データと変位量デ
ータとを用いてＮＣデータを作成する。

〈発明が解決しようとしている問題点〉かかる倣いによ
りデジタイジングされたスタイラス中心位置データを用
いてＮＣデータを作成する場合、工具の径がスクイラス
の径に等しいかあるいは小さければ、該ＮＣデータに基
づいて工具を工具径オフセットしながら移動させてもワ
ークに干渉することはない。

しかし、荒加工の場合には第８図に示すようにスタイラ
スＳＴＬより径が大きな工具ＴＬが用いられ、かかる場
合にはデジタイジングした位置データを用いて工具径オ
フセットしながら加工すると工具がワークＷＫに干渉し
て工具の折損、切り過ぎ等を生じろ。

このため、デジタイジングした面データ（スタイラス中
心位置データ）を用いて荒加工用のＮＣデータを作成す
る場合、工具がワークに干渉しないかチェックし、干渉
する場合には干渉しないように工具通路を補正する必要
がある。

しかし、従来は荒加工用工具による干渉チェック及び干
渉する場合における工具通路補正が容易にできないとい
う問題があった。

以上から本発明の目的は荒加工用工具の干渉チェックを
容易にできると共に干渉する場合に工具通路補正を容易
にできる荒加工用ＮＣデータの作成方法を提供すること
である。

く問題点を解決するための手段〉第１図は本発明の概略説明図である。

ＭＤＬはモデル、ＴＲＲは倣い範囲（倣い領域）、ＴＬ
は工具、Ｐｏは工具中心、Ｍ６．、−二１゜２、・・、
ｊ＝１．２．　　・・）は倣い範囲をｍ×ｎ個に分割し
た時のメツシュ、ポイントＱ　　はメツシュＭ、　　の
代表点、糺、−よ代表点Ｑ、５．と同一、　ｊの高さを有する面（形状近似面）である。

く作用〉倣い範囲ＴＲＲ（第１図（ａｌ参照）を複数のメツシュ
Ｍ２１．に分割すると共に、各メツシュ毎にデジタイジ
ングした位置データが示すポイントのうち最も高いポイ
ントＱ、、、（第１図（ｂ））を求めて該メツシュの代
表点とし、各メツシュにおける形状を代表点の高さを有
する面Ｓ、、（第１図（ｂ））で近似する。そして、デ
ジタイジングした位置データが示すポイントから工具オ
フセットした位置に工具ＴＬの中心が位置する時（第１
図（ｃ）参照）、工具が形状近似面と交差するかチェッ
クし、交差する場合には工具中心位置Ｐ。を交差しない
ように高さ方向に補正して荒加工用ＮＣデータを作成す
る。

〈実施例〉第２図は本発明方法を具現化する装置（デジタイザ）の
ブロック図である。

１はデジタイザであり、ならい制御しながらトレーサヘ
ッドの現在位置を取り込んでデジタイジングする機能と
共に、ＮＣデータ作成機能並びに工具干渉チェック機能
を備え、プロセッサｌａ。

制御プ四グラムを記憶するＲＯＭ１ｂ、デジタイジング
した位置データを記憶するＲＡＭ１ｃ、ワーキングメモ
リ１ｄを有している。

２は操作盤であり、各種操作信号を入力すると共に、な
らい条件、ならい範囲ＴＲＲ（第１図参照）、ならい方
法、メツシュＭ１９、のｗ１構寸法、工具半径Ｒ等を設
定する機能を有している。

１０ｘ、１０Ｙ、１０Ｚはデジタイザ１から指令された
各軸方向の速度データ（デジタル値）をアナログの速度
信号Ｖｘ、　Ｖ、、　Ｖ２に変換するＤＡ変換晋、１１
Ｘ、１１Ｙ、１１Ｚ１．ｔＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸サーボ回路
、１２ｘ〜１２２はそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸モータ、
１３Ｘ〜１３ｚはそれぞれ対応するモータが所定角度回
転する毎に１個のパルスｘ、、ｙ、、ｚ、を発生するパ
ルス発生器、１４はパルスＸ、、　Ｙ、、　Ｚ、をそれ
ぞれ移動方向に応じて可逆計数して各軸現在位置を記憶
する現在位置レジスタである。尚、ＴＨはトレーサヘッ
ド、ＳＴＬはスタイラス、ＭＤＬはモデルである。

第３図は本発明にかかる工具干渉チェックの処理の流れ
図、第４図は干渉チェックの説明図、第５図は干渉する
場合の説明図、第６図は干渉する場合の工具中心位置補
正法説明図である。以下、第３図の流れ図に従って本発
明の工具干渉チェックを説明する。尚、倣い範囲ＴＲＲ
（第１図（，１参照）及び各メツシュの縦横寸法は既に
操作盤２（第２図参照）から入力されてあり、該倣い範
囲ＴＲＲはｍ　ｘ　ｎ個のメッシ、Ｓ　Ｍ　、　、　、
　（＋−１〜ｒｎ　ｐ］−１〜ｎ）に分割されであるも
のとする。

さて、送り軸をＸ軸、倣い軸をＺ軸、ビックフィード軸
をＹ軸として表面往復ならいを行い、該倣いと並行して
周知のデジタイジング処理によりスタイラス中心位置（
第１図（ａｌ、（ｂ）における黒丸位置）の座標値を所
定時間毎に取り込んで面データ　（スクイラス中心位置
データ）を作成してＲＡＭ１ｃに記憶する（ステップ１
０１）。

又、スタイラス中心位置データの作成と並行して各メツ
シュＭ１１、の代表点を以下の方法で求めてワーキング
メモリ１ｄに記憶する。すなわち、各メツシュＭ　に対
応させて三次元座標値記憶用の記憶域をワーキングメモ
リ１ｄに設けてお（。そして、デジタイジングによりス
タイラス中心位置が取り込まれる毎に該位置と変位量と
からモデルＭＤＬとスタイラスＳＴＬとの接触位置を求
めると共に、該接触位置がどのメツシュに属するかチェ
ックする。接触位置が属するメツシュが求まれば該接触
位置が該メツシュに対応する最初の位置かチェックし、
最初の位置であれば接触位置のＺ軸座標値ＺＴ１を対応
するメツシュの記憶域に記憶し、最初の位置でなければ
接触位置が属するメツシュに対応する記憶域に記憶され
ているＺ軸座標値（ｚｏ）と接触位置のＺ軸座標値値（
ＺＮ）とを比較し、Ｚｏ≧ｚＮであれば記憶域の内容を
更新せず、Ｚｏ＜ｚＮであればｚＮを記憶域に記憶する
（　ｚ、−ｚｏ）。かかる処理をスクイラス中心位置デ
ータをデジタイジングする毎に実行すれば各メツシ：Ｌ
Ｍ＋。

、に対応するワーキングメモリ１ｄの各記憶域には、メ
ツシュＭ３．．に属するポイントのうち最もＺ軸座標値
の大きなポイントの座標値が記憶されることになり、各
メツシュにおける加工形状は代表点の高さを有する面（
形状近似面という）　Ｓ、、、　（第１図（ｂ１点球参
照）で近似されろ（ステップ１０２）。

しかる後、デジタイジングした順にスタイラス中心位置
データをＲＡＭ１ｃから読み取り、工具中心を該データ
が示すポイントから工具径オフセ・ソトしたポイントに
位置させた時に、工具が所定の形状近似面と交差するか
チェックする（ステップ１０３）。尚、交差チェックの
対象となる形状近似面は、工具のＸＹ平面投影外形線（
第１図（ｄｌの点線参照）内部に存在するメツシ５　（
交差するモノモ含む）に応じた形状近似面である。又、
交差するかどうかのチェックは第４図を参照すると以下
の様に行う。すなわち、工具中心が属するメツシュＭ１
．．と同一行、同一列のメツシュＭ、、−，。

Ｍ、　４−＋・Ｍｌ、４＋ｌ・Ｍｌ、、。２・Ｍ＋ｉ　
−２１、Ｊ・町１−１１゜４’　Ｊｉ＋１１．ｊ’　Ｊ
ｌ＋２１．４に対応する形状近似面ついては工具中心位
置を通るＸ軸及びＹ軸に平行な直線ＰＸ、ＰＹと各メツ
シュ綿の交点を求め、該交点を投影点とする形状近似面
’＋、４−２’　”１．１−１’Ｓｔ、３＋＋・Ｓ　　
　　−８：　−２１−ｈ・５ｆ１−１１．　Ｊ・８．１
＋１、　　Ｊ＋２　　　　　　　＋Ｉｌｌ　ｊ’　Ｓ　ｉ１＋２１．４上のポイントを求め
、工具中心Ｐから各形状近似面上のポイント迄の距離と
工具半径Ｒを比較し７、距離が短い場合には交差すると
判定し、大きい場合には交差しないと判定する。又、メ
ツシュＭ１．．の斜め方向のメツシュに対応する形状近
似面については工具先端位置に最も近い各メツシュの角
点に対応する形状近似面上のポイントを求め、しかる後
工具中心から該ポイント迄の距離が工具半径より小さい
かチェックし、小さい場合には交差すると判定し、大き
い場合には交差しないと判定する。

交差しない場合には工具中心位置を工具干渉しないオフ
セット通路上のポイントとしてＲＡＭＩＣに記憶する（
ステップ１０４）。

一方、ステップ１０４において交差すれば（第５図参照
）、工具がどの形状近似面とも干渉しなくなる迄のＺ方
向移動量ｄ（第６図参照）を求める（ステップ１０５）
。

しかる後、工具中心の座標値を（”１＃　）’ＩＦ　Ｊ
）とすれば、（ｘ、、　ｙ、、　ｚ、＋ｄ）を工具干渉
しないオフセット通路上のポイントとしてＲＡＭ１ｃに
記憶する（ステップ１０６）。

ステップ１０＾またはステップ１０６の処理が終了すれ
ば、デジタイジングした前工具中心データについて上記
処理が終わったかどうかをチェツりしくステップ１０７
）、終わっていなければ次の工具中心位置データをＲＡ
Ｍ１ｃから読み取り（ステップ１０８）、以後ステップ
１０３以降の処理を繰り返す。

一方、デジタイジングした全スタイラス中心位置につい
て処理が終了していれば、工具干渉チェック及び荒加工
用ＮＣデータの作成処理を終了する。

〈発明の効果〉以上本発明ζζよれば、倣い範囲を複数のメツシュに分
割すると共に、各メツシュ毎に面データが示すポイント
のうち最も高いポイントを求めて該メツシュの代表点と
し、各メツシュにおける加工形状を代表点の高さを有す
る形状近似面で近似し、デジタイジングしｔニスタイラ
ス中心位置から工具径オフセットした位置に工具中心が
位置する時、該工具が形状近似面と交差するかチェック
し、交差する場合には工具中心位置を交差しないように
高さ方向に補正して荒加工用ＮＣデータを作成するよう
に構成したから、荒加工用工具の干渉チェックを容易に
できると共に干渉する場合に工具通路補正を容易にでき
るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略説明図。第２図は本発明を実現するシステムのブロック図、第３図は本発明の処理の流れ図、第４図は干渉チェックの説明図、第５図は干渉する場合の説明図、第６図は干渉する場合の工具中心位置補正性説明図、第７図乃至第８図は本発明の背景説明図である。ＭＤＬ・・モデル、ＴＲＲ・・倣い範囲、ＴＬ・・工具
、Ｐｏ・・工具中心、Ｍ、　・・メツシュ、Ｑｌ、、・・メツシュＭ１．．の代表点、Ｓ　　・・代
表点Ｑ１９．と同一の高さを有する形状ｊ近似面特許出願人　　　　　　　　ファナック株式会社代理人
　　　　　　　　　　弁理士　　齋藤千幹第１図第３図第７図第８図ＴＬ

Claims

【特許請求の範囲】デジタイジングした面データを用いてワークを荒加工す
るＮＣデータの作成方法において、デジタイジング範囲
を複数のメッシュに分割すると共に、各メッシュ毎に面
データが示すポイントのうち最も高いポイントを代表点
として求め、各メッシュにおける加工形状を代表点と同
一の高さを有する面で近似し、所定の規則に従って定まる工具位置において工具が前記
形状近似面と交差するかチェックし、交差する場合には
工具位置を交差しないように高さ方向に補正して荒加工
用ＮＣデータを作成することを特徴とする荒加工用ＮＣ
データ作成方法。