JPWO2016174716A1 - Numerical controller - Google Patents
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Abstract
ワークの加工面に生じ得る加工痕の発生を低減するため、ＮＣ加工プログラム（１０）を読み込むＮＣ加工プログラム読み込み部（１０１）と、読み込んだＮＣ加工プログラムから駆動軸に対する制御周期ごとの数値制御指令位置であるＮＣ指令データを生成するＮＣ指令データ生成部（１０４）と、ＮＣ指令データ生成部（１０４）により生成された駆動軸に対するＮＣ指令データを補正するＮＣ指令データ補正部（１０８）とを備える数値制御装置（１００）を提供する。In order to reduce the occurrence of machining traces that may occur on the machined surface of the workpiece, an NC machining program reading unit (101) that reads the NC machining program (10), and a numerical control command for each control cycle for the drive axis from the read NC machining program An NC command data generation unit (104) that generates NC command data that is a position, and an NC command data correction unit (108) that corrects NC command data for the drive shaft generated by the NC command data generation unit (104). Provided is a numerical control device (100).
Description
本発明は工作機械を数値制御する数値制御装置に関する。 The present invention relates to a numerical control device that numerically controls a machine tool.
数値制御装置で加工を行うためには、加工物または加工工具を、予め設定された経路に移動させるための移動指令を記述した数値制御（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＮＣ）加工プログラムが用いられる。ＮＣ加工プログラムはＧコードおよびマクロ文の文字列で記述され、Ｇコードおよびマクロ文の文字列は、ＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）ソフトウェアにより作成され、ＥＩＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ａｌｌｉａｎｃｅ）で定められたＥＩＡフォーマット形式、またはＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ）で定められたＩＳＯフォーマット形式に従って定義される。Ｇコードとは、位置決め、直線補間、円弧補間、および平面指定を行う際に、ＮＣ加工プログラムにおいて記述される指令コードである。作成されたＮＣ加工プログラムは、実機を動作させる前に確認を行う必要があるが、ＮＣ加工プログラムのみを見て、ＮＣ加工プログラムの確認作業を行うことは困難である。このため、ＮＣ加工プログラムの確認を行う場合、ＮＣ加工プログラムに記述されている移動指令を工具経路に変換し、変換された工具経路の軌跡を、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）装置または液晶モニタといった表示装置に表示させることが行われている。また、ＮＣ加工プログラムを動作させた場合、ＮＣ加工プログラムに記述されている移動指令、加工条件および機械構成に基づいて補間処理が実行され、補間処理後の指令軌跡が算出される。さらに算出されたＮＣ指令データに沿って実機を動作させ、工具先端点の軌跡である実軌跡が検出装置によって検出される。これらＮＣ指令データと工具先端点の実軌跡は、記憶装置に保存され、必要なときに記憶装置から呼び出され、加工処理評価のために工具軌跡表示装置で表示され、視覚的分析に利用されている。上記した「変換された工具経路」、「補間処理後の指令軌跡」および「工具先端点の実軌跡」は、当業者において、それぞれ「プログラム経路」、「ＮＣ指令データ」および「フィードバック（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ：ＦＢ）位置データ」と称されることがあり、以下必要に応じてこれらの用語を使用した説明とする。 In order to perform machining with the numerical control device, a numerical control (NC) machining program describing a movement command for moving a workpiece or a machining tool to a preset path is used. NC machining program is described by character string of G code and macro sentence, and character string of G code and macro sentence is created by CAM (Computer Aided Manufacturing) software and is defined by EIA (Electronic Industries Alliance). Or in accordance with the ISO format defined by ISO (International Standard Organization). The G code is a command code described in the NC machining program when positioning, linear interpolation, circular interpolation, and plane designation are performed. The created NC machining program needs to be confirmed before operating the actual machine, but it is difficult to confirm the NC machining program by looking at only the NC machining program. Therefore, when confirming the NC machining program, the movement command described in the NC machining program is converted into a tool path, and the converted path of the tool path is displayed on a CRT (Cathode Ray Tube) device or a liquid crystal monitor. Displaying on the device is performed. Further, when the NC machining program is operated, interpolation processing is executed based on the movement command, machining conditions and machine configuration described in the NC machining program, and a command locus after the interpolation processing is calculated. Further, the actual machine is operated along the calculated NC command data, and the actual locus that is the locus of the tool tip point is detected by the detection device. These NC command data and the actual locus of the tool tip are stored in the storage device, recalled from the storage device when necessary, displayed on the tool locus display device for processing evaluation, and used for visual analysis. Yes. The above-mentioned “converted tool path”, “command trajectory after interpolation processing”, and “actual trajectory of tool tip point” are “program path”, “NC command data”, and “feedback”, respectively, by those skilled in the art. : FB) position data ", which will be described below using these terms as necessary.
特許文献１はＮＣ加工プログラム評価方法に関するものであり、特許文献１では、ＮＣ加工プログラムから個々の移動命令を抽出して、工具により切削された後の加工イメージデータを演算導出し、この加工イメージデータと目標とするモデルイメージデータとの差が一定範囲内に収まるか否かを判別して、その結果をグラフィック表示し、一定範囲を逸脱した移動命令を特定して修正処理することが開示されている。
特許文献１に代表される従来技術では、工作機械にＮＣ加工プログラムを入力し、ＮＣ加工プログラムに記述されている移動指令、加工条件および機械構成に基づいて補間処理が実行され、補間処理後の指令軌跡が算出され、指令軌跡に従い切削工具を移動させることによりワークの加工が行われる。ところが隣り合う指令軌跡の工具の速度または加速度が異なる場合、加工時の工具たわみがそろわず、ワークの加工面に加工痕が発生する。このようなワークの加工面における加工痕を抑制するためには、ＮＣ加工プログラムを検証分析する必要があり、非常に手間がかかるものであった。しかしながら特許文献１に代表される従来技術には、加工痕の発生を効率的に防ぐためにＮＣ指令データを補正することについては開示されていない。
In the prior art represented by
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワークの加工面に生じ得る加工痕の発生を低減することができる数値制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a numerical control device that can reduce the occurrence of machining traces that may occur on the machining surface of a workpiece.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の数値制御装置は、数値制御加工プログラムと前記工作機械の構成情報とに基づいて、複数の前記駆動軸の各々の制御周期毎に複数の前記駆動軸の各々の機械座標値を計算して、複数の前記駆動軸の各々の移動軌跡を示す数値制御指令データを生成する数値制御指令データ生成部と、前記数値制御指令データ生成部で時系列的に異なるタイミングで生成された複数の前記数値制御指令データを格納する数値制御指令データ格納部と、前記数値制御指令データ格納部に格納された３つ以上の前記数値制御指令データの各々の前記機械座標値を比較して、値の異なる前記機械座標値を含む第１の数値制御指令データを補正対象として、前記第１の数値制御指令データの機械座標値を、比較対象とした第１の数値制御指令データ以外の第２の数値制御指令データの機械座標値に近づける補正を行う数値指令データ補正部と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the numerical control device of the present invention is based on the numerical control machining program and the configuration information of the machine tool for each control cycle of the plurality of drive shafts. A numerical control command data generation unit that calculates a machine coordinate value of each of the plurality of drive shafts and generates numerical control command data indicating a movement locus of each of the plurality of drive shafts, and the numerical control command data generation unit A numerical control command data storage unit for storing a plurality of the numerical control command data generated at different timings in time series, and three or more numerical control command data stored in the numerical control command data storage unit The machine coordinate values of the first numerical control command data are compared with each other by comparing the machine coordinate values and using the first numerical control command data including the machine coordinate values having different values as a correction target. Characterized in that and a numerical command data correction unit that performs a the first numerical control command approach the machine coordinate values of the second numerical control command data other than the data correction.
本発明にかかる数値制御装置は、ワークの加工面に生じ得る加工痕の発生を低減することができるという効果を奏する。 The numerical control device according to the present invention has an effect that it is possible to reduce the occurrence of machining traces that may occur on the machining surface of a workpiece.
以下に、本発明の実施の形態にかかる数値制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, a numerical control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る数値制御装置と数値制御装置により制御される工作機械の構成を示す図である。数値制御装置１００は、ＮＣ加工プログラム１０を読み込むＮＣ加工プログラム読み込み部１０１と、読み込まれたＮＣ加工プログラム１０を格納するＮＣ加工プログラム格納部１０２と、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納されたＮＣ加工プログラムから表示データを生成するＮＣ加工プログラム表示処理部１０３と、数値制御加工プログラムと工作機械２００の構成情報とに基づいて複数の駆動軸の各々の制御周期毎に複数の駆動軸の各々の機械座標値を計算して、複数の駆動軸の各々の移動軌跡を示すＮＣ指令データを生成するＮＣ指令データ生成部１０４と、ＮＣ指令データ生成部１０４で時系列的に異なるタイミングで生成された複数のＮＣ指令データを格納するＮＣ指令データ格納部１０５と、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されたＮＣ指令データから複数の駆動軸の各々の機械座標を算出し、複数の駆動軸の各々の移動軌跡を工作機械２００の表示部２０２に表示するＮＣ指令データ表示処理部１０６と、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されたＮＣ指令データを分析し、分析結果を付加したＮＣ指令データをＮＣ指令データ格納部１０５に格納させるＮＣ指令データ分析部１０７と、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納された３つ以上のＮＣ指令データの各々の機械座標値を比較して、値の異なる機械座標値を含む第１のＮＣ指令データを補正対象として、第１のＮＣ指令データの機械座標値を、比較対象とした第１のＮＣ指令データ以外の第２のＮＣ指令データの機械座標値に近づける補正を行い、補正したＮＣ指令データをＮＣ指令データ格納部１０５に格納するＮＣ指令データ補正部１０８と、工作機械２００のＦＢ位置データ検出器２０９で検出された駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８の各々の実位置データを取得し、実位置データに基づいてＦＢ位置データを算出するＦＢ位置データ算出部１１０と、算出されたＦｂ位置データを格納するＦＢ位置データ格納部１１１と、ＦＢ位置データ格納部１１１に格納されたＦＢ位置データを分析し、分析結果を付加したＦＢ位置データをＦＢ位置データ格納部１１１に格納させるＦＢ位置データ分析部１１３と、分析結果を付加したＦＢ位置データをＦＢ位置データ格納部１１１から読み出して表示データを生成するＦＢ位置データ表示処理部１１２と、コンピュータ支援設計（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ：ＣＡＤ）データ２０を読み込むＣＡＤデータ読み込み部１１４と、読み込まれたＣＡＤデータ２０を格納するＣＡＤデータ格納部１１５と、ＣＡＤデータ格納部１１５に格納されたＣＡＤデータ２０を工作機械２００の表示部２０２に表示するＣＡＤデータ表示処理部１１６とを備える。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a numerical control device according to
ＮＣ加工プログラム１０はＧコードおよびマクロ文の文字列で記述されたプログラムであり、ＣＡＭソフトウェアにより作成され、ＥＩＡフォーマット形式またはＩＳＯフォーマット形式に従って定義される。ＮＣ加工プログラム１０には、加工物または加工工具を予め設定された経路に移動させるための移動指令と、工作機械２００に対する補助動作指令と、加工条件の設定値とが記述されている。ＮＣ指令データは、予め設定された制御周期毎のＮＣ指令位置またはＮＣ指令位置の集合体を意味する。
The
数値制御装置１００に接続される工作機械２００は、作業者と工作機械２００との間のインタフェース部であると共に、数値制御装置１００と工作機械２００との間のインタフェース部である対話操作処理部２０１と、ＣＲＴ装置または液晶モニタといった表示部２０２と、作業者が入力した指示情報を数値制御装置１００に送信するための指示入力部２０３と、ワークを加工する複数の駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７、駆動Ｃ軸２０８の各々の実位置データを検出するＦＢ位置データ検出器２０９とを備える。工作機械２００における駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８は、各駆動軸における変位量を検出するセンサと、センサで検出された変位量を実位置データとして出力するデータ処理部とを有するものとする。対話操作処理部２０１は、数値制御装置１００からの操作処理を受け付けて、操作処理内容を表示部２０２に表示する。また対話操作処理部２０１は、作業者が指示入力部２０３を介して入力した指示情報を数値制御装置１００に送信する。
The
次に数値制御装置１００における動作を図１に示した各構成部に関連づけて説明する。 Next, the operation of the numerical control apparatus 100 will be described in association with each component shown in FIG.
ＮＣ加工プログラム読み込み部１０１で読み込まれたＮＣ加工プログラム１０はＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納され、ＮＣ指令データ生成部１０４では、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納されたＮＣ加工プログラムからＮＣ指令データが生成され、生成されたＮＣ指令データがＮＣ指令データ格納部１０５に格納される。なおＮＣ指令データ生成部１０４では複数の駆動軸の各々に対応するＮＣ指令データが生成される。ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されたＮＣ指令データは工作機械２００に送信され、ＮＣ指令データを受信した工作機械２００では、ＮＣ指令データに応じて駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８が駆動される。工作機械２００が複数の駆動軸の各々を駆動することにより、工具および被加工物の少なくとも一方の位置と姿勢が制御される。工作機械２００の動作中にＦＢ位置データ検出器２０９では、駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８の実位置データが検出され、検出された実位置データが数値制御装置１００に送信される。ＦＢ位置データ算出部１１０は、ＦＢ位置データ検出器２０９で検出された実位置データを取得してＦＢ位置データを算出し、算出したＦＢ位置データをＦＢ位置データ格納部１１１に格納する。
The NC
ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３では、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納されたＮＣ加工プログラムにより表示データが生成され、生成された表示データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２に表示される。ＮＣ指令データ表示処理部１０６では、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されているＮＣ指令データにより表示データが生成され、生成された表示データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２に表示される。ＦＢ位置データ表示処理部１１２では、分析結果を付加したＦＢ位置データをＦＢ位置データ格納部１１１から読み出して表示データが生成され、生成されたＦＢ位置データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２に表示される。ＣＡＤデータ表示処理部１１６では、ＣＡＤデータ格納部１１５に格納されたＣＡＤデータを移動、回転、拡大および縮小した表示データを生成する。生成された表示データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２において表示される。
In the NC machining program
図２は実施の形態１に係る数値制御装置の全体動作を説明するためのフローチャートである。図２に示すＳＴ１００１からＳＴ１００８までの処理は以下に示す３つのサブフローに区分される。
（１）ＮＣ指令データの生成および補正フロー（ＳＴ１００１，ＳＴ１００２，ＳＴ１００３）。
（２）ＦＢ位置データの生成および分析フロー（ＳＴ１００４，ＳＴ１００５）。
（３）ＮＣプログラム、ＮＣ指令データおよびＦＢ位置データの表示フロー（ＳＴ１００６，ＳＴ１００７，ＳＴ１００８）。FIG. 2 is a flowchart for explaining the overall operation of the numerical control apparatus according to the first embodiment. The processing from ST1001 to ST1008 shown in FIG. 2 is divided into the following three subflows.
(1) NC command data generation and correction flow (ST1001, ST1002, ST1003).
(2) FB position data generation and analysis flow (ST1004, ST1005).
(3) NC program, NC command data, and FB position data display flow (ST1006, ST1007, ST1008).
以下では上記の（１）から（３）までの処理フローを図１に示した機能ブロックに対応づけて説明する。 Hereinafter, the processing flow from (1) to (3) will be described in association with the functional blocks shown in FIG.
（ＮＣ指令データの生成および補正フロー）
ＮＣ加工プログラム読み込み部１０１は、ＮＣ加工プログラム１０を読み込み、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納する（ＳＴ１００１）。ＮＣ指令データ生成部１０４は、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納したＮＣ加工プログラムを解釈し、プログラム指令位置を算出する。またＮＣ指令データ生成部１０４は、算出したプログラム指令位置と工作機械２００の構成情報である機械構成とに基づいてＮＣ指令座標を生成し、各駆動軸の位置座標を指令するＮＣ指令データを生成する。ＮＣ指令データは工作機械２００の補間時間毎に生成され、生成されたＮＣ指令データはＮＣ指令データ格納部１０５に格納される（ＳＴ１００２）。ＮＣ指令データ補正部１０８はＮＣ指令データ格納部１０５に格納したＮＣ指令データを補正する（ＳＴ１００３）。補正されたＮＣ指令データはＮＣ指令データ格納部１０５に格納される。
(NC command data generation and correction flow)
NC machining
（ＦＢ位置データの生成および分析フロー）
ＮＣ指令データ生成部１０４が生成したＮＣ指令データは工作機械２００に送られ、工作機械２００は、駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８を駆動する（ＳＴ１００４）。このときＦＢ位置データ算出部１１０は、ＦＢ位置データ検出器２０９が検出した駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８における実位置データに基づいてＦＢ位置データを算出し、算出したＦＢ位置データをＦＢ位置データ格納部１１１に格納する（ＳＴ１００５）。(FB position data generation and analysis flow)
The NC command data generated by the NC command
（ＮＣプログラム、ＮＣ指令データおよびＦＢ位置データの表示フロー）
ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３は、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納したＮＣ加工プログラムを解釈し、プログラム経路を工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ１００６）。ＮＣ指令データ表示処理部１０６は、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納したＮＣ指令データを解釈し、ＮＣ指令データの位置座標を算出し、ＮＣ指令データによる経路であるＮＣ指令データ経路を工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ１００７）。ＦＢ位置データ表示処理部１１２は、ＦＢ位置データ格納部１１１に格納したＦＢ位置データを解釈し、ＦＢ位置データの位置座標を算出し、ＦＢ位置データによる経路であるＦＢ位置データ経路を工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ１００８）。(Display flow of NC program, NC command data and FB position data)
NC machining program
図３は図２のＳＴ１００３に示すＮＣ指令データを補正する処理のフローチャートである。ＮＣ指令データ補正部１０８は、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されているＮＣ指令データから、補正対象となるＮＣ指令データに隣接するＮＣ指令データを探索する（ＳＴ１１０１）。ＮＣ指令データの探索方法を具体例で説明する。ＮＣ指令データ格納部１０５には、ＮＣ指令データ生成部１０４で時系列的に異なるタイミングで生成された複数のＮＣ指令データが格納されている。ＮＣ指令データ補正部１０８は、これらのＮＣ指令データ格納部１０５に格納された複数のＮＣ指令データの中から、例えば時系列的に連続した３つＮＣ指令データを選択し、選択した各々のＮＣ指令データの機械座標値を比較し、値の異なる機械座標値を含む第１のＮＣ指令データを補正対象とする。また比較対象とした第１のＮＣ指令データ以外の第２のＮＣ指令データを、第１のＮＣ指令データに隣接するＮＣ指令データとする。第１のＮＣ指令データと第２のＮＣ指令データの具体例は後述する。なお上記の例ではＮＣ指令データ格納部１０５から選択されるＮＣ指令データの数を３つと仮定したが、選択されるＮＣ指令データの数は３つに限定されるものではなく、３つ以上でもよい。ＮＣ指令データ補正部１０８は、ＳＴ１１０１により取得した隣接するＮＣ指令データと補正対象のＮＣ指令データとを比較し、補正対象のＮＣ指令データの位置を補正する（ＳＴ１１０２）。またＮＣ指令データ補正部１０８は、ＳＴ１１０２で位置を補正したＮＣ指令データと隣接するＮＣ指令データとを比較し、補正対象のＮＣ指令データの速度を補正する（ＳＴ１１０３）。さらにＮＣ指令データ補正部１０８は、ＳＴ１１０３で位置を補正した隣接するＮＣ指令データをＮＣ指令データ格納部１０５に格納する（ＳＴ１１０４）。
FIG. 3 is a flowchart of processing for correcting the NC command data shown in ST1003 of FIG. NC command data correction unit 108 searches for NC command data adjacent to the NC command data to be corrected from the NC command data stored in NC command data storage unit 105 (ST1101). A specific example of the NC command data search method will be described. The NC command
図４は図３のＳＴ１１０２に示すＮＣ指令データの位置を補正する処理のフローチャートである。ＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データの接線ベクトルを算出する（ＳＴ１２０１）。その際、補正対象となるＮＣ指令データのみではなく、補正対象のＮＣ指令データの前後数点の接線ベクトルも算出する。次にＮＣ指令データ補正部１０８は、ＳＴ１１０１で取得した隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルを算出する（ＳＴ１２０２）。次にＮＣ指令データ補正部１０８は、ＳＴ１２０１で算出した補正対象のＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性とＳＴ１２０２で算出した隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性を比較し、補正対象のＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性が異なるか否かが判定され、連続性が異なると判定したＮＣ指令データの位置を補正する（ＳＴ１２０３）。 FIG. 4 is a flowchart of processing for correcting the position of the NC command data shown in ST1102 of FIG. NC command data correction section 108 calculates a tangent vector of NC command data to be corrected (ST1201). At this time, not only NC command data to be corrected but also tangent vectors at several points before and after the NC command data to be corrected are calculated. Next, NC command data correction section 108 calculates a tangent vector of adjacent NC command data acquired in ST1101 (ST1202). Next, NC command data correction section 108 compares the continuity of the tangent vector of the NC command data to be corrected calculated in ST1201 with the continuity of the tangent vector of the adjacent NC command data calculated in ST1202, and corrects the NC to be corrected. It is determined whether or not the continuity of the tangent vectors of the command data is different, and the position of the NC command data determined to have different continuity is corrected (ST1203).
図５は位置を補正する前の複数のＮＣ指令データを示す第１の図である。図５には、駆動軸の移動軌跡を示すＮＣ指令データが７つ示され、７つのＮＣ指令データの内、最も上側のＮＣ指令データは時系列的に最も古いタイミングで生成されたデータであり、最も下側のＮＣ指令データは時系列的に最も新しいタイミングで生成されたデータである。矢印はＮＣ指令データ補正部１０８で算出された接線ベクトルを表す。図５では各々のＮＣ指令データは、制御周期毎のＮＣ指令位置の集合体を意味する。図５では上から６つ目のＮＣ指令データａが補正対象とされ、前述した第１のＮＣ指令データに相当する。補正対象のＮＣ指令データａの前後４点の接線ベクトルの座標は（１，０，０）、（１，０，−１）、（１，０，１）となっている。これに対して補正対象のＮＣ指令データａに隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルは（１，０，０）、（１，０，０）、（１，０，０）となっている。図５では、上から５つ目のＮＣ指令データと上から７つ目のＮＣ指令データが隣接するＮＣ指令データであり、これらのＮＣ指令データは前述した第２のＮＣ指令データに相当する。 FIG. 5 is a first diagram showing a plurality of NC command data before the position is corrected. FIG. 5 shows seven NC command data indicating the movement trajectory of the drive shaft, and the uppermost NC command data among the seven NC command data is data generated at the oldest timing in time series. The lowermost NC command data is data generated at the newest timing in time series. An arrow represents a tangent vector calculated by the NC command data correction unit 108. In FIG. 5, each NC command data means a collection of NC command positions for each control cycle. In FIG. 5, the sixth NC command data a from the top is the correction target, and corresponds to the first NC command data described above. The coordinates of the tangent vectors at the four points before and after the NC command data a to be corrected are (1, 0, 0), (1, 0, −1), and (1, 0, 1). On the other hand, the tangent vectors of the NC command data adjacent to the NC command data a to be corrected are (1, 0, 0), (1, 0, 0), (1, 0, 0). In FIG. 5, the fifth NC command data from the top and the seventh NC command data from the top are adjacent NC command data, and these NC command data correspond to the second NC command data described above.
ＮＣ指令データ補正部１０８は、例えば補正対象のＮＣ指令データａの接線ベクトルと隣接する２つのＮＣ指令データの接線ベクトルとの差分ベクトル量から、補正対象のＮＣ指令データａの接線ベクトルの連続性が、隣接する複数のＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性と異なると判定される。またＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データａの加加速度ベクトルの変化量が規定値より小さい場合、補正対象のＮＣ指令データａの接線ベクトルの連続性が、隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性と同じであると判定し、補正対象のＮＣ指令データａの加加速度ベクトルの変化量が規定値より大きい場合、補正対象のＮＣ指令データａの接線ベクトルの連続性が、隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性と異なると判定する。 For example, the NC command data correction unit 108 determines the continuity of the tangent vector of the NC command data a to be corrected from the difference vector amount between the tangent vector of the NC command data a to be corrected and the tangent vectors of two adjacent NC command data. Is determined to be different from the continuity of tangent vectors of a plurality of adjacent NC command data. Further, the NC command data correction unit 108 determines that the continuity of the tangent vector of the NC command data a to be corrected is adjacent NC command data when the change amount of the jerk vector of the NC command data a to be corrected is smaller than the specified value. If the amount of change in the jerk vector of the NC command data a to be corrected is larger than the specified value, the continuity of the tangent vector of the NC command data a to be corrected is It is determined that the continuity of tangent vectors of adjacent NC command data is different.
図６は位置を補正した後の複数のＮＣ指令データを示す第１の図である。図６には図５と同様に７つのＮＣ指令データが示される。ＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データａの位置を移動することにより、隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルと同じになるように位置を補正し、補正対象のＮＣ指令データａの前後４点の接線ベクトルが（１，０，０）、（１，０，０）、（１，０，０）となるようにする。すなわちＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データａの前の接線ベクトル（１，０，０）の方向にＮＣ指令データ軌跡を生成し、ＮＣ指令データが軌跡上に位置するように補正対象のＮＣ指令データａを移動する。さらにＮＣ指令データ補正部１０８は、ＮＣ補間距離が隣接するＮＣ指令データと同じになるように、ＮＣ指令データ軌跡に沿って、ＮＣ指令データを移動させる。 FIG. 6 is a first diagram showing a plurality of NC command data after the position is corrected. FIG. 6 shows seven NC command data as in FIG. The NC command data correction unit 108 corrects the position so as to be the same as the tangent vector of the adjacent NC command data by moving the position of the NC command data a to be corrected. The tangent vectors at the front and rear four points are set to (1, 0, 0), (1, 0, 0), (1, 0, 0). That is, the NC command data correction unit 108 generates an NC command data trajectory in the direction of the tangent vector (1, 0, 0) before the NC command data a to be corrected so that the NC command data is positioned on the trajectory. The NC command data a to be corrected is moved. Further, the NC command data correction unit 108 moves the NC command data along the NC command data trajectory so that the NC interpolation distance is the same as the adjacent NC command data.
図７は位置を補正する前の複数のＮＣ指令データを示す第２の図である。図７には、駆動軸の移動軌跡を示すＮＣ指令データが６つ示され、６つのＮＣ指令データの内、最も上側のＮＣ指令データは時系列的に最も古いタイミングで生成されたデータであり、最も下側のＮＣ指令データは時系列的に最も新しいタイミングで生成されたデータである。矢印はＮＣ指令データ補正部１０８で算出された接線ベクトルを表す。図７では上から５つ目のＮＣ指令データａが補正対象とされ、前述した第１のＮＣ指令データに相当する。補正対象のＮＣ指令データａの前後４点の接線ベクトルの座標は（１，０，０）、（１，０，−１）、（１，０，−１）となっている。これに対して補正対象のＮＣ指令データａに隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルは（１，０，０）、（１，０，−１）、（１，０，０）となっている。図７では、上から４つ目のＮＣ指令データと上から６つ目のＮＣ指令データが隣接するＮＣ指令データであり、これらのＮＣ指令データは前述した第２のＮＣ指令データに相当する。ＮＣ指令データ補正部１０８では、図５で説明した連続性の判定と同様に、補正対象のＮＣ指令データａの接線ベクトルの連続性が、隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルの連続性と同じであるか否かを判定する。 FIG. 7 is a second diagram showing a plurality of NC command data before the position is corrected. FIG. 7 shows six NC command data indicating the movement trajectory of the drive axis. Among the six NC command data, the uppermost NC command data is data generated at the oldest timing in time series. The lowermost NC command data is data generated at the newest timing in time series. An arrow represents a tangent vector calculated by the NC command data correction unit 108. In FIG. 7, the fifth NC command data a from the top is a correction target and corresponds to the first NC command data described above. The coordinates of the tangent vectors at the four points before and after the NC command data a to be corrected are (1, 0, 0), (1, 0, −1), and (1, 0, −1). On the other hand, the tangent vectors of the NC command data adjacent to the NC command data a to be corrected are (1, 0, 0), (1, 0, −1), and (1, 0, 0). In FIG. 7, the fourth NC command data from the top and the sixth NC command data from the top are adjacent NC command data, and these NC command data correspond to the second NC command data described above. In the NC command data correction unit 108, as in the continuity determination described with reference to FIG. 5, the continuity of the tangent vector of the NC command data a to be corrected is the same as the continuity of the tangent vector of the adjacent NC command data. Determine whether there is.
図８は位置を補正した後の複数のＮＣ指令データを示す第２の図である。図８には図７と同様に６つのＮＣ指令データが示される。ＮＣ指令データ補正部１０８は、図６で説明した補正処理と同様に、補正対象のＮＣ指令データａの位置を移動することにより、隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルと同じになるように位置を補正する。これにより補正対象のＮＣ指令データａの前の接線ベクトルが（１，０，０）の方向に移動する、またＮＣ指令データ補正部１０８は、ＮＣ指令データが軌跡上に位置するように補正対象のＮＣ指令データａを移動する。 FIG. 8 is a second diagram showing a plurality of NC command data after the position is corrected. FIG. 8 shows six NC command data as in FIG. The NC command data correction unit 108 moves the position of the NC command data a to be corrected by the same manner as the correction processing described with reference to FIG. to correct. As a result, the tangent vector before the NC command data a to be corrected moves in the direction of (1, 0, 0), and the NC command data correction unit 108 corrects the NC command data so that the NC command data is positioned on the locus. NC command data a is moved.
図９は図３のＳＴ１１０３に示すＮＣ指令データの速度を補正する処理のフローチャートである。ＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データａの速度を算出し（ＳＴ１３０１）、補正対象のＮＣ指令データａに隣接するＮＣ指令データの速度を算出し（ＳＴ１３０２）、補正対象のＮＣ指令データａの速度が隣接するＮＣ指令データの速度と異なるか否かを判定し、補正対象のＮＣ指令データａの速度が隣接するＮＣ指令データの速度と異なる場合にはＮＣ指令データの速度を補正する（ＳＴ１３０３）。 FIG. 9 is a flowchart of processing for correcting the speed of the NC command data shown in ST1103 of FIG. The NC command data correction unit 108 calculates the speed of the NC command data a to be corrected (ST1301), calculates the speed of the NC command data adjacent to the NC command data a to be corrected (ST1302), and corrects the NC to be corrected. It is determined whether the speed of the command data a is different from the speed of the adjacent NC command data. If the speed of the NC command data a to be corrected is different from the speed of the adjacent NC command data, the speed of the NC command data is set. Correction is made (ST1303).
図１０は速度を補正する前の複数のＮＣ指令データを示す図である。図１０には、駆動軸の移動軌跡を示すＮＣ指令データが６つ示され、６つのＮＣ指令データの内、最も上側のＮＣ指令データは時系列的に最も古いタイミングで生成されたデータであり、最も下側のＮＣ指令データは時系列的に最も新しいタイミングで生成されたデータである。矢印はＮＣ指令データ補正部１０８で算出された接線ベクトルを表す。図１０では上から５つ目のＮＣ指令データａが補正対象とされ、前述した第１のＮＣ指令データに相当する。また上から４つ目のＮＣ指令データと上から６つ目のＮＣ指令データが隣接するＮＣ指令データであり、これらのＮＣ指令データは前述した第２のＮＣ指令データに相当する。補正対象のＮＣ指令データａの前後３点の速度は、前後の点との距離との相関性があるため、前後の点との距離から求めることができる。補正対象のＮＣ指令データａにおいて、符号Ａで示す接線ベクトルの距離は０．５であり、符号Ｂで示す接線ベクトル距離は０．５である。隣接するＮＣ指令データの接線ベクトルは、符号Ａ１で示す接線ベクトルの距離は０．２であり、符号Ｂ１で示す接線ベクトル距離は０．２である。ＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データａの接線ベクトルの距離が隣接するＮＣ指令データａの接線ベクトルの距離と異なるか否かを判定する。 FIG. 10 is a diagram showing a plurality of NC command data before the speed is corrected. FIG. 10 shows six NC command data indicating the movement trajectory of the drive axis. Among the six NC command data, the uppermost NC command data is data generated at the oldest timing in time series. The lowermost NC command data is data generated at the newest timing in time series. An arrow represents a tangent vector calculated by the NC command data correction unit 108. In FIG. 10, the fifth NC command data a from the top is a correction target and corresponds to the first NC command data described above. The fourth NC command data from the top and the sixth NC command data from the top are adjacent NC command data, and these NC command data correspond to the second NC command data described above. The speeds at the three points before and after the NC command data a to be corrected are correlated with the distances with the preceding and following points, and therefore can be obtained from the distances with the preceding and following points. In the NC command data a to be corrected, the distance of the tangent vector indicated by symbol A is 0.5, and the distance of the tangent vector indicated by symbol B is 0.5. The tangent vector of the adjacent NC command data has a tangent vector distance of 0.2 and a tangent vector distance of 0.2. The NC command data correction unit 108 determines whether the distance of the tangent vector of the NC command data a to be corrected is different from the distance of the tangent vector of the adjacent NC command data a.
図１１は速度を補正した後の複数のＮＣ指令データを示す図である。図１１には図１０と同様に６つのＮＣ指令データが示される。ＮＣ指令データ補正部１０８は、補正対象のＮＣ指令データに対して、符号Ａで示す接線ベクトルの距離が０．２になるようにＮＣ指令データを追加する。同様に、ＮＣ指令データ補正部１０８は、符号Ｂで示す接線ベクトルの距離が０．２になるようにＮＣ指令データを追加する。ＮＣ指令データを追加方法としては、例えば補正対象のＮＣ指令データの前後のＮＣ指令データを直線で補間したＮＣ指令データ軌跡を生成し、軌跡上に沿ってＮＣ指令データを追加する方法が考えられる。 FIG. 11 is a diagram showing a plurality of NC command data after the speed is corrected. FIG. 11 shows six NC command data as in FIG. The NC command data correction unit 108 adds NC command data to the NC command data to be corrected so that the distance of the tangent vector indicated by the symbol A becomes 0.2. Similarly, the NC command data correction unit 108 adds NC command data so that the distance of the tangent vector indicated by the symbol B becomes 0.2. As a method of adding NC command data, for example, a method of generating an NC command data locus obtained by linearly interpolating NC command data before and after the NC command data to be corrected, and adding the NC command data along the locus can be considered. .
以上説明したように実施の形態１に係る数値制御装置１００は、作業者が選択した任意範囲のＮＣ加工プログラムを読み込んだ後、ＮＣ加工プログラムからＮＣ指令位置であるＮＣ指令データを生成し、生成されたＮＣ指令データを用いて、隣接するＮＣ指令データからＮＣ指令データの位置と速度を補正する。これによりリアルタイムでＮＣ指令データを補正することができ、ワークの加工残し、削り過ぎ、またはコーナ削り過ぎが抑制され、ワークの加工面に発生する加工痕の発生を低減することができる。 As described above, the numerical controller 100 according to the first embodiment reads the NC machining program in an arbitrary range selected by the operator, generates NC command data that is the NC command position from the NC machining program, and generates the NC command data. The position and speed of the NC command data are corrected from the adjacent NC command data using the NC command data. As a result, the NC command data can be corrected in real time, the remaining machining of the workpiece, excessive machining, or excessive corner machining can be suppressed, and the occurrence of machining traces generated on the machining surface of the workpiece can be reduced.
実施の形態２．
図１２は実施の形態２に係る数値制御装置と数値制御装置により制御される工作機械の構成を示す図である。実施の形態２の数値制御装置３００ではＮＣ加工プログラム１０に応じてＣＡＤデータの位置を調整するＣＡＤデータ位置調整部１１７を備え、またＮＣ指令データ補正部１０８の代わりにＮＣ指令データ補正部１０８ａを備える。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the numerical control device according to the second embodiment and the machine tool controlled by the numerical control device. The
図１３は実施の形態１に係る数値制御装置の全体動作を説明するためのフローチャートである。図１２に示すＳＴ２００１からＳＴ２０１１までの処理は以下に示す４つのサブフローに区分される。
（１）ＣＡＤデータの読み込みと形状配置フロー（ＳＴ２００１，ＳＴ２００２，ＳＴ２００３）。
（２）ＮＣ指令データの生成および補正フロー（ＳＴ２００４，ＳＴ２００５）。
（３）ＦＢ位置データの生成および分析フロー（ＳＴ２００６，ＳＴ２００７）。
（４）ＣＡＤデータ、ＮＣプログラム、ＮＣ指令データおよびＦＢ位置データの表示フロー（ＳＴ２００８，ＳＴ２００９，ＳＴ２０１０，ＳＴ２０１１）。FIG. 13 is a flowchart for explaining the overall operation of the numerical control apparatus according to the first embodiment. The processes from ST2001 to ST2011 shown in FIG. 12 are divided into the following four subflows.
(1) CAD data reading and shape arrangement flow (ST2001, ST2002, ST2003).
(2) NC command data generation and correction flow (ST2004, ST2005).
(3) FB position data generation and analysis flow (ST2006, ST2007).
(4) CAD data, NC program, NC command data, and FB position data display flow (ST2008, ST2009, ST2010, ST2011).
以下では上記の（１）から（４）までの処理フローを図１２に示した機能ブロックに対応づけて説明する。 Hereinafter, the processing flow from the above (1) to (4) will be described in association with the functional blocks shown in FIG.
（ＣＡＤデータの読み込みと形状配置フロー）
ＮＣ加工プログラム読み込み部１０１はＮＣ加工プログラム１０を読み込み、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納する（ＳＴ２００１）。ＣＡＤデータ読み込み部１１４はＣＡＤデータ２０を読み込み、ＣＡＤデータ格納部１１５に格納する（ＳＴ２００２）。ＣＡＤデータ位置調整部１１７は、ＣＡＤデータ格納部１１５に格納したＣＡＤデータ２０を、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納したＮＣ加工プログラムと合わせた位置に配置する（ＳＴ２００３）。ＣＡＤデータ２０をＮＣ加工プログラムと合わせた位置に配置する方法の一例としては、例えばＮＣ加工プログラムのプログラム座標系とＣＡＤデータに定義している座標系とを一致させる方法が考えられる。また他の例としては、ＮＣ加工プログラムの旋削軸と、ＣＡＤデータの円柱または円錐といった回転面形状の軸とを一致させ、ＮＣ加工プログラムの座標原点に合わせてＣＡＤデータをＮＣ加工プログラムの旋削軸に沿って平行移動させる方法が考えられる。(CAD data reading and shape placement flow)
The NC machining
（ＮＣ指令データの生成および補正フロー）
ＮＣ指令データ生成部１０４は、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納したＮＣ加工プログラムを解釈し、プログラム指令位置を算出する。また、ＮＣ指令データ生成部１０４は、算出したプログラム指令位置および工作機械２００の構成情報である機械構成に基づいてＮＣ指令座標を生成し、機械構成に基づいて各駆動軸の位置座標を指令するＮＣ指令データを生成する。ＮＣ指令データは工作機械２００の補間時間毎に生成され、生成されたＮＣ指令データはＮＣ指令データ格納部１０５に格納される（ＳＴ２００４）。ＮＣ指令データ補正部１０８ａはＮＣ指令データ格納部１０５に格納したＮＣ指令データを補正する（ＳＴ２００５）。補正されたＮＣ指令データはＮＣ指令データ格納部１０５に格納される。(NC command data generation and correction flow)
The NC command
（ＦＢ位置データの生成および分析フロー）
ＮＣ指令データ生成部１０４が生成したＮＣ指令データは工作機械２００に送られ、工作機械２００は、駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８を駆動する（ＳＴ２００６）。このときＦＢ位置データ算出部１１０は、ＦＢ位置データ検出器２０９が検出した駆動Ｘ軸２０４、駆動Ｙ軸２０５、駆動Ｚ軸２０６、駆動Ｂ軸２０７および駆動Ｃ軸２０８における実位置データに基づいてＦＢ位置データを算出し、算出したＦＢ位置データをＦＢ位置データ格納部１１１に格納する（ＳＴ２００７）。(FB position data generation and analysis flow)
The NC command data generated by the NC command
（ＣＡＤデータ、ＮＣプログラム、ＮＣ指令データおよびＦＢ位置データの表示フロー）
ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３は、ＮＣ加工プログラム格納部１０２に格納したＮＣ加工プログラムを解釈し、プログラム経路を工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ２００８）。ＮＣ指令データ表示処理部１０６は、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されたＮＣ指令データを解釈し、ＮＣ指令データの位置座標を算出し、ＮＣ指令データによる経路であるＮＣ指令データ経路を工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ２００９）。ＦＢ位置データ表示処理部１１２は、ＦＢ位置データ格納部１１１に格納したＦＢ位置データを解釈し、ＦＢ位置データの位置座標を算出し、ＦＢ位置データによる経路であるＦＢ位置データ経路を工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ２０１０）。ＣＡＤデータ表示処理部１１６は、ＣＡＤデータ格納部１１５に格納したＣＡＤデータを工作機械２００の表示部２０２に表示する（ＳＴ２０１１）。(CAD data, NC program, NC command data and FB position data display flow)
The NC machining program
図１４は図１３のＳＴ２００５に示すＮＣ指令データを補正する処理のフローチャートである。ＮＣ指令データ補正部１０８ａは、補正対象のＮＣ指令データとＳＴ２００１〜ＳＴ２００３により読み込み配置したＣＡＤデータとが最も接近する距離を算出する（ＳＴ２１０１）。ワークを削り込む際、補正対象のＮＣ指令データの座標値がＣＡＤデータの形状内部に存在するとき、最も接近する距離が負値となるようにする。補正対象のＮＣ指令データの座標値から、ＣＡＤデータを構成する頂点、辺、面との距離を算出し、最少となる値が最も接近する距離の算出方法の一例である。ＮＣ指令データ補正部１０８ａは、ＳＴ２１０１で算出した最も接近する距離を基に、ＮＣ指令データの位置を補正する（ＳＴ２１０２）。ＮＣ指令データとＣＡＤデータとの最も接近する距離が規定値になるように、ＣＡＤデータとＮＣ指令データとが最も接近する点の法線ベクトルに沿って、ＮＣ指令データの位置を移動させるのが、ＮＣ指令データの位置を補正する一例である。ＮＣ指令データ補正部１０８ａは、ＳＴ２１０１で算出したＣＡＤデータのエッジを基に、ＮＣ指令データを直線で補間したＮＣ指令軌跡を補正する。（ＳＴ２１０３）。ＮＣ指令データを直線で補間したＮＣ指令軌跡とＣＡＤデータとが最も接近する距離を算出する。算出した距離が規定値値未満の場合、ＮＣ指令軌跡が規定値値となるようにＮＣ指令軌跡を生成し直す。ＣＡＤデータを基に規定値のオフセット曲線を求めることにより、ＮＣ指令軌跡を生成し直せばよい。ＮＣ指令データ補正部１０８ａは、ＳＴ２１０３で補正した工具軌跡上に沿って、ＮＣ指令データを再生成する（ＳＴ２１０４）。再生成する際、工具軌跡の接線ベクトルの変化量に応じて、加工速度が適正となるように補間距離を調整し、ＮＣ指令データを工具軌跡上にサンプリングすればよい。 FIG. 14 is a flowchart of processing for correcting the NC command data shown in ST2005 of FIG. The NC command data correction unit 108a calculates the closest distance between the NC command data to be corrected and the CAD data read and arranged in ST2001 to ST2003 (ST2101). When cutting the workpiece, when the coordinate value of the NC command data to be corrected exists within the shape of the CAD data, the closest approach distance is set to a negative value. This is an example of a method for calculating the distance at which the smallest value is closest, by calculating the distance from the vertex, side, and surface constituting the CAD data from the coordinate value of the NC command data to be corrected. The NC command data correction unit 108a corrects the position of the NC command data based on the closest distance calculated in ST2101 (ST2102). The position of the NC command data is moved along the normal vector of the point at which the CAD data and the NC command data are closest to each other so that the closest distance between the NC command data and the CAD data becomes a specified value. This is an example of correcting the position of NC command data. The NC command data correction unit 108a corrects the NC command locus obtained by interpolating the NC command data with a straight line based on the edge of the CAD data calculated in ST2101. (ST2103). The distance at which the NC command trajectory obtained by interpolating the NC command data with a straight line and the CAD data are closest is calculated. If the calculated distance is less than the specified value, the NC command track is regenerated so that the NC command track becomes the specified value. The NC command trajectory may be regenerated by obtaining an offset curve of a prescribed value based on CAD data. The NC command data correction unit 108a regenerates NC command data along the tool path corrected in ST2103 (ST2104). When regenerating, the interpolation distance is adjusted so that the machining speed is appropriate in accordance with the amount of change in the tangent vector of the tool locus, and the NC command data may be sampled on the tool locus.
図１５はＣＡＤデータにより表示されるワークの外観と、位置を補正する前のＮＣ指令データにより駆動する駆動軸の移動軌跡を示す図である。図１６はＣＡＤデータにより表示されるワークの外観と、位置を補正した後のＮＣ指令データにより駆動する駆動軸の移動軌跡を示す図である。図１６には図１５に示すＮＣ指令データａ，ｂ，ｃの各々をＳＴ２０１２の処理で補正した軌跡が示される。図１７は図１６に示す移動軌跡の一部区間を直線補間した後の移動軌跡を示す図であり、図１７にはワークの角部に位置するＮＣ指令データｄをＳＴ２０１３の処理で補正する前の軌跡が示される。図１８は図１７に示す移動軌跡の一部区間の速度を補間した後の軌跡を示す図であり、図１８にはＮＣ指令データｄをＳＴ２０１３の処理で補正した後の軌跡が示される。 FIG. 15 is a diagram showing the appearance of the workpiece displayed by CAD data and the movement locus of the drive shaft driven by NC command data before correcting the position. FIG. 16 is a diagram showing the appearance of the workpiece displayed by CAD data and the movement locus of the drive shaft driven by the NC command data after correcting the position. FIG. 16 shows a locus obtained by correcting each of NC command data a, b, and c shown in FIG. 15 by the processing of ST2012. FIG. 17 is a diagram showing a movement locus after linear interpolation of a part of the movement locus shown in FIG. 16. FIG. 17 shows a state before the NC command data d located at the corner of the workpiece is corrected by the processing of ST2013. Is shown. FIG. 18 is a diagram showing the trajectory after interpolating the speed of a part of the movement trajectory shown in FIG. 17, and FIG. 18 shows the trajectory after the NC command data d is corrected by the processing of ST2013.
図１９は図１３のＳＴ２００９に示す色属性を付加したＮＣ指令データを表示する処理のフローチャートである。図２０はＣＡＤデータにより表示されるワークの外観と、色属性を付加したＮＣ指令データにより駆動する駆動軸の移動軌跡を示す図である。ＮＣ指令データ分析部１０７は、ＮＣ指令データ格納部１０５に格納されたＮＣ指令データとＣＡＤデータ格納部１１５に格納されたＣＡＤデータとが最も近づく距離をそれぞれ求める。ＮＣ指令データとＣＡＤデータとが最も近づく距離は、ＮＣ指令データの座標値とＣＡＤ形状との幾何計算により算出することができる。また、ＮＣ指令データがＣＡＤ形状内にある場合は、最も近づく距離を負値とし、ＮＣ指令データがＣＡＤ形状外にある場合は、最も近づく距離を正値とする（ＳＴ２２０１）。ＮＣ指令データ分析部１０７は、ＳＴ２２０１で算出した距離に応じてＮＣ指令データ格納部１０５に格納されたＮＣ指令データに色属性を付加する（ＳＴ２２０２）。例えば規定値より大きいＮＣ指令データには黄色属性であるＲＧＢ（１，１，０）を付加する。規定値より小さいＮＣ指令データには赤色属性であるＲＧＢ（１，０，０）を付加する。ＮＣ指令データ分析部１０７は、ＳＴ２２０２で色属性を付加されたＮＣ指令データを、付加された色属性に応じて表示データを生成し、生成された表示データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２において表示される（ＳＴ２２０３）。
FIG. 19 is a flowchart of processing for displaying NC command data to which color attributes are added as shown in ST2009 of FIG. FIG. 20 is a diagram showing the appearance of the work displayed by CAD data and the movement locus of the drive shaft driven by NC command data with color attributes added. The NC command data analysis unit 107 obtains the closest distance between the NC command data stored in the NC command
図２０には色属性を付加したＮＣ指令データをＣＡＤデータともに表示した一例が示される。図２０に示すように工作機械２００の表示部２０２には各々色が異なるＮＣ指令データａ，ｂ，ｃが表示される。
FIG. 20 shows an example in which NC command data to which a color attribute is added is displayed together with CAD data. As shown in FIG. 20, NC command data a, b, and c having different colors are displayed on the
図２１は図１３のＳＴ２０１０に示すＦＢ位置データを表示する処理のフローチャートである。ＦＢ位置データ分析部１１３は、ＦＢ位置データデータ格納部１１１に格納されたＦＢ位置データと、ＣＡＤデータ格納部１１５に格納されたＣＡＤデータとが最も近づく距離をそれぞれ求める。ＦＢ位置データとＣＡＤデータとの最も近づく距離は、ＦＢ位置データの座標値とＣＡＤ形状との幾何計算により算出することができる。また、ＦＢ位置データがＣＡＤ形状内にある場合は、最も近づく距離を負値とし、ＦＢ位置データがＣＡＤ形状外にある場合は、最も近づく距離を正値とする（ＳＴ２３０１）。ＦＢ位置データ分析部１１３は、ＳＴ２３０１で算出した距離に応じてＦＢ位置データ格納部１１１に格納されたＦＢ位置データに色属性を付加する（ＳＴ２３０２）。例えば、規定値より大きい場合は黄色属性であるＲＧＢ（１，１，０）を付加し、規定値より小さい場合は赤色属性であるＲＧＢ（１，０，０）を付加する。ＦＢ位置データ分析部１１３は、ＳＴ２３０２で色属性が付加されたＦＢ位置データに基づいて、付加された色属性に応じて表示データを生成し、生成された表示データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２において表示される（ＳＴ２３０３）。
FIG. 21 is a flowchart of processing for displaying FB position data shown in ST2010 of FIG. The FB position
図２２は実施の形態２の数値制御装置においてＮＣ加工プログラムを工作機械の表示部の編集画面に表示させる処理のフローチャートである。ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３は、ＮＣ加工プログラムの関連属性を付加した表示データを生成し、生成された表示データは工作機械２００に送られ、工作機械２００の表示部２０２において表示される（ＳＴ３００１）。ＮＣ加工プログラムの関連属性の一例としては、プログラム番号、シーケンス番号、またはブロック番号である。ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３は、作業者が指示入力部２０３により、表示部２０２に表示されるＮＣ加工プログラムを選択した箇所の表示データに選択中属性を付加する（ＳＴ３００２）。ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３は、選択中属性を付加されたＮＣ加工プログラム表示データに対応するＮＣ加工プログラムの各ブロックを、ＳＴ３００１で付加したＮＣ加工プログラムの関連属性を基に探索する（ＳＴ３００３）。ＮＣ加工プログラム表示処理部１０３は、選択中属性を付加されたＮＣ加工プログラム表示データに対応するＮＣ加工プログラムの各ブロックに選択中属性を付加する。このＮＣ加工プログラムは工作機械２００の表示部２０２において編集画面に表示される（ＳＴ３００４）。選択中のＮＣ加工プログラムの各ブロックを色分け表示するのが一例である。また、選択中のＮＣ加工プログラムの各ブロックのみを表示するのが一例である。ＮＣ加工データまたはＦＢ位置データに対しても、同様に対応するＮＣ加工プログラムとの関連属性を付加し、選択中のＮＣ加工データまたはＦＢ位置データに対応するＮＣ加工プログラムブロックを表示する構成でもよい。
FIG. 22 is a flowchart of processing for displaying the NC machining program on the editing screen of the display unit of the machine tool in the numerical control apparatus according to the second embodiment. NC machining program
以上に説明したように実施の形態２の数値制御装置３００は、ＮＣ指令データ補正部１０８ａがＣＡＤデータを基にＮＣ指令データの位置と速度を補正する。実施の形態１と同様に、これによりリアルタイムでＮＣ指令データを補正することができ、ワークの加工残し、削り過ぎ、またはコーナ削り過ぎが抑制され、ワークの加工面に発生する加工痕の発生を低減することができる。
As described above, in the
また実施の形態２に係る数値制御装置３００によれば、第１の色属性付与部として機能するＮＣ指令データ分析部１０７が、ＮＣ指令データとＣＡＤデータが最も近づく距離を算出し、算出した距離に応じた色属性をＮＣ指令データに付加して工作機械２００の表示部２０２に表示させるようにしたので、作業者は、加工残しまたは削り過ぎが発生する虞があるＮＣ指令データの箇所を容易に把握することができる。
Further, according to the
また実施の形態２に係る数値制御装置３００によれば、第２の色属性付与部として機能するＦＢ位置データ分析部１１３が、ＦＢ位置データとＣＡＤデータが最も近づく距離を算出し、算出した距離に応じた色属性をＦＢ位置データに付加するようにしたので、作業者は、加工残しまたは削り過ぎが発生する虞があるＦＢ位置データの箇所を容易に把握することができる。
Further, according to the
また実施の形態２に係る数値制御装置３００によれば、ＮＣ加工プログラムの表示データの選択状態に応じてＮＣ加工プログラムのＥＩＡブロックに選択中属性を付加するようにしたので、作業者は、選択中のＮＣ加工プログラムの選択箇所を容易にすることができる。
Further, according to the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
１０ ＮＣ加工プログラム、２０ ＣＡＤデータ、１００ 数値制御装置、１０１ ＮＣ加工プログラム読み込み部、１０２ ＮＣ加工プログラム格納部、１０３ ＮＣ加工プログラム表示処理部、１０４ ＮＣ指令データ生成部、１０５ ＮＣ指令データ格納部、１０６ ＮＣ指令データ表示処理部、１０７ ＮＣ指令データ分析部、１０８，１０８ａ ＮＣ指令データ補正部、１１０ ＦＢ位置データ算出部、１１１ ＦＢ位置データ格納部、１１２ ＦＢ位置データ表示処理部、１１３ ＦＢ位置データ分析部、１１４ ＣＡＤデータ読み込み部、１１５ ＣＡＤデータ格納部、１１６ ＣＡＤデータ表示処理部、２００ 工作機械、２０１ 対話操作処理部、２０２ 表示部、２０３ 指示入力部、２０４ 駆動Ｘ軸、２０５ 駆動Ｙ軸、２０６ 駆動Ｚ軸、２０７ 駆動Ｂ軸、２０８ 駆動Ｃ軸、２０９ ＦＢ位置データ検出器、３００ 数値制御装置。 10 NC machining program, 20 CAD data, 100 Numerical control device, 101 NC machining program reading unit, 102 NC machining program storage unit, 103 NC machining program display processing unit, 104 NC command data generation unit, 105 NC command data storage unit, 106 NC command data display processing unit, 107 NC command data analysis unit, 108, 108a NC command data correction unit, 110 FB position data calculation unit, 111 FB position data storage unit, 112 FB position data display processing unit, 113 FB position data Analysis unit, 114 CAD data reading unit, 115 CAD data storage unit, 116 CAD data display processing unit, 200 machine tool, 201 dialog operation processing unit, 202 display unit, 203 instruction input unit, 204 drive X axis, 205 drive Y axis 206 Z-axis, 207 drive the B-axis, 208 drive the C-axis, 209 FB position data detector, 300 numerical control device.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の数値制御装置は、数値制御加工プログラムと工作機械の構成情報とに基づいて、複数の前記駆動軸の各々の制御周期毎に複数の前記駆動軸の各々の機械座標値を計算して、複数の前記駆動軸の各々の移動軌跡を示す数値制御指令データを生成する数値制御指令データ生成部と、前記数値制御指令データ生成部で時系列的に異なるタイミングで生成された複数の前記数値制御指令データを格納する数値制御指令データ格納部と、前記数値制御指令データ格納部に格納された時系列的に隣接する３つの前記数値制御指令データの各々の前記機械座標値を比較して、時系列的に隣接する３つの前記数値制御指令データの内、値の異なる前記機械座標値を含む１つの第１の数値制御指令データを補正対象として、前記第１の数値制御指令データの機械座標値を、比較対象とした第１の数値制御指令データ以外の２つの第２の数値制御指令データの機械座標値に近づける補正を行う数値制御指令データ補正部と、を備え、２つの前記第２の数値制御指令データの機械座標値は同じ値であることを特徴とする。 To solve the above problems and achieve the object, the numerical control apparatus of the present invention, based on the numerical control machining program and machine tool configuration information, for each control cycle of each of the plurality of the drive shaft A numerical control command data generation unit that calculates a machine coordinate value of each of the plurality of drive shafts and generates numerical control command data indicating a movement locus of each of the plurality of drive shafts, and the numerical control command data generation unit and numerical control command data storage unit for storing a plurality of said numerical control command data generated by the time series in the different timings in three of the numbers that sequence contiguous when stored in the numerical control command data storage unit by comparing the machine coordinate values of each of the control command data, time series of the three said numerical control command data adjacent, one first numerical control command data including the machine coordinate values of different values As the correction target, the mechanical coordinates of the first numerical control command data, numerical corrected to approach the machine coordinate values of the first numerical two second numerical control command data other than the control command data to be compared A control command data correction unit, and the machine coordinate values of the two second numerical control command data are the same value .
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の数値制御装置は、数値制御加工プログラムと工作機械の構成情報とに基づいて、複数の前記駆動軸の各々の制御周期毎に複数の前記駆動軸の各々の機械座標値を計算して、複数の前記駆動軸の各々の移動軌跡を示す数値制御指令データを生成する数値制御指令データ生成部と、前記数値制御指令データ生成部で補間時間毎に生成された複数の前記数値制御指令データを格納する数値制御指令データ格納部と、前記数値制御指令データ格納部に格納された時系列的に隣接する３つの前記数値制御指令データの各々に含まれる複数の全ての前記機械座標値を比較して、時系列的に隣接する３つの前記数値制御指令データの内、値の異なる前記機械座標値を含む１つの第１の数値制御指令データの速度または加速度を補正対象として、前記第１の数値制御指令データの機械座標値を、比較対象とした第１の数値制御指令データ以外の２つの第２の数値制御指令データの機械座標値に近づける補正を行う数値制御指令データ補正部と、を備え、２つの前記第２の数値制御指令データに含まれる複数の全ての機械座標値は同じ値であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the numerical control device of the present invention has a plurality of control cycles for each of the plurality of drive shafts based on a numerical control machining program and machine tool configuration information. A numerical control command data generation unit that calculates a machine coordinate value of each of the drive shafts and generates numerical control command data indicating a movement locus of each of the plurality of drive shafts, and the numerical control command data generation unit A numerical control command data storage unit that stores a plurality of the numerical control command data generated every interpolation time , and three time-sequentially adjacent numerical control command data stored in the numerical control command data storage unit One first numerical control command including the machine coordinate values having different values among the three numerical control command data adjacent to each other in time series by comparing a plurality of the machine coordinate values included in each De The velocity or acceleration of the motor as the correction target, the first numerical control machine coordinate value of the command data, compared with the first numerical control command data other than the two second numerical control command data in the machine coordinate values And a numerical control command data correction unit that performs a correction approaching to a plurality of machine coordinate values included in the two second numerical control command data.
Claims (4)
前記数値制御加工プログラムと前記工作機械の構成情報とに基づいて、複数の前記駆動軸の各々の制御周期毎に複数の前記駆動軸の各々の機械座標値を計算して、複数の前記駆動軸の各々の移動軌跡を示す数値制御指令データを生成する数値制御指令データ生成部と、
前記数値制御指令データ生成部で時系列的に異なるタイミングで生成された複数の前記数値制御指令データを格納する数値制御指令データ格納部と、
前記数値制御指令データ格納部に格納された３つ以上の前記数値制御指令データの各々の前記機械座標値を比較して、値の異なる前記機械座標値を含む第１の数値制御指令データを補正対象として、前記第１の数値制御指令データの機械座標値を、比較対象とした第１の数値制御指令データ以外の第２の数値制御指令データの機械座標値に近づける補正を行う数値指令データ補正部と、
を備えたことを特徴とする数値制御装置。A numerical control device that numerically controls a plurality of drive axes of a machine tool according to a numerical control machining program,
Based on the numerically controlled machining program and the configuration information of the machine tool, a machine coordinate value of each of the plurality of drive shafts is calculated for each control period of the plurality of drive shafts, and a plurality of the drive shafts are calculated. A numerical control command data generating unit for generating numerical control command data indicating each movement trajectory,
A numerical control command data storage unit for storing a plurality of the numerical control command data generated at different timings in time series in the numerical control command data generation unit;
Comparing the machine coordinate values of each of the three or more numerical control command data stored in the numerical control command data storage unit to correct the first numerical control command data including the machine coordinate values having different values Numerical command data correction for correcting the machine coordinate value of the first numerical control command data as the target to be close to the mechanical coordinate value of the second numerical control command data other than the first numerical control command data as the comparison target And
A numerical control device comprising:
前記数値指令データ補正部で補正された後の数値制御指令データ格納部に格納された数値制御指令データと、前記コンピュータ支援設計データ位置調整部で位置の調整が行われたコンピュータ支援設計データとが最も接近する距離を算出し、算出した距離に応じた色属性を前記数値指令データに付加して前記工作機械の表示部に表示させる第１の色属性付与部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。A computer-aided design data position adjustment unit for adjusting the position of the computer-aided design data in accordance with the numerically controlled machining program;
The numerical control command data stored in the numerical control command data storage unit after being corrected by the numerical command data correction unit and the computer-aided design data whose position is adjusted by the computer-aided design data position adjustment unit A first color attribute providing unit that calculates the closest distance, adds a color attribute corresponding to the calculated distance to the numerical command data, and displays the color attribute on the display unit of the machine tool;
The numerical control apparatus according to claim 1, further comprising:
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。Calculating the distance at which the feedback position data output from the plurality of drive shafts provided in the machine tool and the computer-aided design data whose position is adjusted by the computer-aided design data position adjustment unit are closest to each other; A second color attribute assigning unit that adds a color attribute corresponding to the calculated distance to the feedback position data and displays it on the display unit of the machine tool;
The numerical control apparatus according to claim 2, further comprising:
前記数値制御加工プログラム表示処理部は、前記工作機械で選択された前記数値制御加工プログラムと関連する数値制御加工プログラムのＥＩＡブロックに対して色属性を付加することを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。A numerical control machining program display processing unit for displaying the numerical control machining program stored in the numerical control machining program storage unit on a display unit of the machine tool;
The numerical control machining program display processing unit adds a color attribute to an EIA block of a numerical control machining program associated with the numerical control machining program selected by the machine tool. Numerical control unit.
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