WO1982003473A1 - Tool diameter compensation system - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a tool diameter compensation method! ?
- the present invention relates to a tool diameter compensation method which is preferably applied when machining with a tapered or tapered tool.
- NC has a tool diameter compensation nuclear power.
- This tool diameter correction is to correct the cutting error based on the tool diameter by using the trajectory shifted by 10 the tool diameter to the left or right from the program path as the tool center path.
- Fig. 1 (a) it is assumed that there are two straight passages Li, L, 1) 3 ⁇ 4 and that the angle is 9 Q ° or more and 180 c or less.
- the tool diameter compensation is performed in the following order.
- Genbu o click bjt have pre-read the movement command of the next blanking opening di-click b 2 along with the movement command, Genbu n Tsu straight ⁇ 1 ⁇ only tool diameter of the click o Fuse Tsu door straight line Li 'and the straight line L 2 of the straight line L 2 of Tsugipu b V click b 2 were off cell Tsu preparative only Cutter' seek, calculates the coordinates of the intersection point Si for each straight line Li 'and L 2'.
- FIG. 2 (b) is an explanatory diagram for explaining the tool diameter compensation when the length is 90 ° or less.
- the desired machining is performed by simply offsetting the tool center from the straight line LN and the curve CN by the radius value r. That is, when using a tool TL having a constant radius r, the cutting of the tool is performed. Irrespective of the mounting depth, or upper part surface PSt and lower part surface
- the offset value can be kept constant even if the PSs are not parallel.
- an object of the present invention is to provide a tool diameter compensation method that can accurately perform a commanded machining using a tool with a taper.
- the data specifying the slope of the taper and the radius value at a predetermined height of the tool are fixedly input to a register.
- the offset value is obtained by calculating the offset value in the passage function unit using the data of the inclination, the data specifying the inclination, the radius value, and the contour shape data. Offset the tool according to the default value.
- FIG. 1 is an explanatory view of the conventional tool diameter compensation method
- Fig. 2 is an external view of a tool with a constant tool diameter
- Fig. 3 is an explanatory view of machining with a tool with a constant tool diameter
- Fig. 4 is tapered.
- tool external view FIG. 5 is an explanatory view of a case that I]? processed into tapered tool
- FIG. 6 is an explanatory view of the present invention
- FIG. 7 is a real ⁇ block diagram of the present invention 0
- Fig. 5 shows a tapered tool.
- the tool diameter r at a distance II from the tool tip and the taper half angle a shown in FIG. 4 (a). Is set or "entered. Then, according to the magnitude of the height Z (Fig. 5) which is input or calculated separately, the following formula is used.
- the tool diameter is corrected based on the tool diameter.
- the tapered portion TP of the tool TTL is always in direct contact with the straight line LN as shown in FIG. Fig. (A) shows the plane including the upside down S5 surface (Fig. 5).] Fig. 6 (is a side view of the new TTL cutting tool when cutting the TTL.
- FIG. 7 is a block diagram showing an example of the present invention: ⁇ 101, 102, and 103 are the taper angle a ° entered from the MDI or set on the dial on the panel, the height h measured from the tool tip, and the radius r at the h, respectively.
- the register to be stored, 104 is the radius value, which is the radius value.]? Performs the s operation shown in the equation (1), and sequentially performs the calculation according to the height (cutting depth) Z. The next changing radius value r 'is output.
- 105 is a path calculation block] ?, and the offset position coordinates Pe '(Xe', Ye ') at the XY coordinates (Xe, Ye) of the end point Pe ( ⁇ 6 ⁇ ) of the straight line LN are calculated. ⁇
- the difference from the starting point offset position Ps'(Xs'. Io Ys') is also displayed. That is, the passage calculation unit
- the passage 105 indicates whether to offset to the left (G41), to the right (G42), or to cancel the offset (G 40), and the XY coordinates (Xe, Ye) of the end point Pe of the straight line LN are input.
- the passage 105 has a G code.
- the coordinates of the absolute position (Xe ', Ye') at the end point are calculated according to the start position, and then the start offset position Ps' (Xs ', Ys') and to perform the incremental value X, from the start-point-offset position to the end-point-offset position.
- the radius value unit 104 becomes the taper square pieces a, ii. The radius value r and the height previously recorded in the registers 101 to 103.
- Ze perform the exercise of equation (1), find the tool radius re at the end point Pe, and output this to the path calculation unit 1Q5.
- the aisle cut-out unit 105 adds the radius value re and the end point coordinate values (Xe, Ye) to the end point offset in the same manner as the conventional tool diameter correction.
- the position offset Ps' (Xs', Ys') is output after extracting the position coordinates P (Xe ', Ye' ⁇ . ) And the calculated end point offset position Pe ′ (Xe ′, Ye ′) to calculate the incremental value x, in the X and Y directions, from the following equation.
- the taper angle a and the radius r are input from the MDI or dial, but they are not necessarily limited to these a, r, and Ii. In short, data that can specify a radius of any height is good o
- OMPI As described above, according to the tool diameter compensation method of the present invention, even when a tapered tool is used, accurate command processing can be performed by a simple method, and programming and the like can be facilitated.
- the present invention can be applied to a case where an NC tape is created by an automatic NC tape creating apparatus.
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Description
明 細 睿
工具径補正方式
技 術 分 野
本発明は工具径補正方式に係!? 、 特にテーバの付いた ,テーバ付工具によ 加工する場合に適用 して好適 工具 径補正方式に関する。
背 景 技 街
通常、 N Cは工具径補正核能を有して る。 この工具 径補正はブ o グラ ム通路か ら左側或いは右側に工具径だ 10けずらせた軌跡を工具中心通路とする こ とに よ ]?工具径 に基づく 切削誤差を補正する も のである。
たとえば、 第 1 図(a)に示すよ う にブ n グ ラ ム通路が 2 つの直鎳 Li, L, よ 1) ¾ 、 その角度 なが 9 Q °以上 1 80c 以下である もの とする と、 工具径補正は以下の順序で行 isわれる。 即ち、 現ブ o ッ ク bjtの移動指令と共に次のブ口 ジ ク b2の移動指令を先読みして き 、 現ブ n ッ ク の直 鎳 1^を工具径 だけオ フセ ッ ト した直線 Li' と、 次プ ロ V ク b2の直線 L2を工具径 だけオフ セ ッ ト した直線 L2' を求め、 各直線 Li' と L2' の交点 Siの座標を演算する。 «そして、 前ブ c ッ ク'の終点 Soから へパルス分配に よ ]? 工具を移動させれば工具中心は正し く 指令されたプロ グ ラ ム通路から半径 r だけオ フ セ グ ト した通路をたどって ワ ーク に指令通 ]? の加工を施す。 尚、 第 2 図(b)は な が 9 0°以下の場合に:^ける工具径補正を説明する説明図で
25ある o
ΟΜΡΙ
このよ う に Cに工具補正機能を持たせて けば N C テープの作成に際 しては工具径を何等考蒽する必要が ¾ く プロ グラ ミ ングが非常に簡単に ]? 、 しかも工具径が 摩耗或いは異 る工具を用いたこと によ 1?変化 して も NC sパネ ル上に工具径設定ダイ ャルを設けて該ダイ ャルにェ 具径を設定する こと に よ ]?、 或 は MDI ( マ -ユアルデ 一タ イ ン ブ ジ ト ) に よ 工具径を入力する こ と によ ]?正 確 加工を行 う こ とができ る。
しか したがら、 上記従来の工具径補正方式は第 2 図(a) w〜(c)に示す如 く 、 軸方向の半径 r が一定の工具に よ !) 加 ェする場合にのみ適用でき る も のである。 このため、 第 3 図に示すよ う に直鎳 L N及び曲籙 C Vに沿って半径 r の工具 T L を矢印方向に移動させ面 CSi, CS2を切削する と き、 ワーク の部品面 PSi と PS2が平行で ¾ く て も、
"常時工具中心を直籙 L N及び曲線 C Nから半径値 r だけ オ フ セ ッ ト させるだけで所望の加工が行われる。 即ち、 半径 r が一定の工具 T Lを用 る場合には該工具の切込 深さに関係る く 、 或 は上側部品面 PSt と下側部品面
PSsが平行で く て もオ フ セ ジ ト 値を常に一定にでき る。
*o と ころで、 最近 3 次元形状の加工、 特に金型加工の NC 化が進んでき ている。 か る金型加工に ては第 4 図 (a) , (b)に示す如く テーバ T P を有するテーバ付工具; TTL が用 られる場合が多 く つて る。 この よ う るテーパ 付工具を用 る と、 工具先端で加工する場合には問題 ¾
" が、 テーパ部で輪郭を加工する場合には該工具の軸方
、4 W1P0
δ
向位置に応じて半径が異な って く るため、 従来の工具径 補正をそのま ^適用する と正確な加工ができ く ¾:る不 都合が生じた。
発 明 の 開 示 '
* 従って、 本発明はテーバ付工具を用 て正確に指令通 の加工ができ る工具径補正方式を提供する こ と を 目的 とする も のであ i? 、 テーパの付 た工具によ ]? ワ ークの 加工を行る う場合、 該テーパの傾き を特定するデータ と、 工具の所定高さに ける半径値を レ ジス タ に 定入力 し、 これらのデータ即ち、 傾き を特定するデータ と半径値と、 そして輪郭形状デ,一タ とを用いて通路演箕ュ ニ ッ ト でォ フ セ タ ト 値を演算して求め、 このオ フ セ ッ ト 値に従って 工具をオ フ セ ッ 卜 する ものである。
図面の簡単 説明
第 1 図は従来の工具径補正方式の説明図、 第 2 図はェ 具径が一定の工具外観図、 第 3 図は工具径が一定の工具 に よる加工説明図、 第 4 図はテーパ付工具外観図、 第 5 図はテーパ付工具に よ ]?加工する場合の説明図、 第 6 図 は本発明の説明図、 第 7 図は本発明の実旎例ブロ ッ ク 図 である 0
発明を実施するための最良の形態
本発明を よ 1? 詳細に説述するために以下本発明の実旅 例を図面に従って説明する。
第 5 図はテーパ付工具に よ ]) 加工する場合、 従来のェ 具径補正をそのま 這用でき 理由を説明する説明図
Ο ΡΙ _
である。 尚、 第 S 図と 同一部分には同一符号を付し、 又 テーバ付工具と して第 4 図(a)に示す工具を用いる ものと する。
今、 ワーク W Kの下側部品面 PSZに工具 TTL先端を当 s接させ がら直線 L Nに ¾つて加工を施すもの とする。 ワ ーク W Kの上側部品面 PSi と下側部品面 PS2が平行で ため、 加工の進行に応じて下側部品面から上側部品 面迄の高さ (切込深さ ) Zが変化する。 このため、 オ フ セ ッ ト 量が当初の工具径に常時等し とする と加工の進 10行に応 じて切込不足と ¾ 正確 加工を行るえ: 5: 。 即 ち、 加工の進行に応じて工具径を変化させて工具径補正 を し ¾ く ては らる 。
そこで、 本発明に て第 4 図(a)に示す工具先端から IIの距離に ける工具径 r と、 テーバ片角 a。を設定し或 "いは入力 して き 、 別に入力され或いは計算された高 さ Z ( 第 5 図 ) の大きさに応 じて次式よ ]?工具径 r'を求 め、
Γ' = Γ + ( Ζ - h } tana (1)
該工具径に基いて工具径襦正を行るつて る。
so この方法に よれば、 工具 TTLのテーバ部 T P は第 6 図 に示す如 く 常時直籙 L Nに当接し ¾:がら加工が道行する。 尚、 第 図(a)は、 上倒 S5品面 ( 第 5 図 ) を含む面に よ ]?工具 TTLを切新した場合の切新平面図、 第 6 図( は 側面図である。
« 第 7 図は本発明の実:^例を示すブ π プ ク 図であ ]? 、
101, 102, 103 は MD Iか ら入力された或 はパネ ル上の ダイ ャルに設定されている テーパ角 a° 、工具先端から測 定 した高さ h、 該 h に ける半径 r をそれぞれ記億する レ ジ ス タ 、 104 は半径値滇箕ュ - タ ト であ ]? (1)式に示す s演算を行る 、 高さ ( 切込深さ ) Z の大きさ に応じて逐 次変化する半径値 r'を出力する。 105 は通路演算ュ - グ ト であ ]? 、 直線 L Nの終点 Pe (窠 6 囡 ) の X Y座標 ( Xe, Ye)に けるオ フ セ ジ ト位置座標 Pe' (Xe' , Ye' ) を滇 箕して出力する と共に、 始点才フ セ ッ ト位置 Ps' (Xs' . io Ys' ) との差分を演箕する。 即ち、 通路演算ュ ニ プ ト
105には進行方向の左側にオ フ セ ク トするか ( G 4 1 ) 、 右側にオ フ セ ッ ト するか ( G 42 ) 、 或いはオ フ セ ッ ト を キ ャ ン セルするか ( G 40 ) を示す G コー ドが入力される と共に、 直籙 L Nの終点 Pe の X Y座標 ( Xe, Ye ) が入 "力される。 これに よ 通路演箕ュ二 - ト 105は G コ ー ド に応じて終点に ける才 フ セ グ ト 位量座標 (Xe' , Ye' ) を演箕 し、 ついで図示し いレ ジス タ に記億され ている始点オ フ セ ッ ト位置 Ps' (Xs' , Ys' ) と で始点才 フ セ ッ ト位蘆から終点才 フ セ ジ ト位置ま でのィ ン ク リ メ soン タ ル値 X, を演箕する。 10る は局知のパ ルス分配器 である β
今、 : N C テープか ら面 CSi ( 第 5 図 ) を切削すべく 、 直線 L Nの終点 Pe の座標 ( Xe, Ye ) 及び終点に ける 高さ が入力される も のとする。 尚、 工具 TTLは第 6 "図点籙位置にある も のと し、 又始点オ フ セ ク ト座標
( Xs' , Ys' ) は通路演算ュニ ッ ト 1 05内の図示しないレ ジスタ に格納されて る ものとする。 更に高さ Ze は終 点 Pe に ける下側部品面 PS2か ら上側部品面 PSi迄の 高さである とする。
s さて、 Xe, Ye, 2: が入力される と半径値演箕ユニ ッ ト 104は予め レ ジ ス タ 101〜 103 に記億されているテーパ 角片 a , ii . 半径値 r と高さ Zeを用 て(1)式の演箕 を行 い終点 Peに ける工具半径 reを求め、 これを通路 演算ュ - ッ ト 1 Q 5に出力する。 通路演箕ュ- ッ ト 1 05は in工具半径 reが入力され ば該半径値 reと 前記終点座標値 ( Xe, Ye ) を^ て従来の工具径補正と同様な方法で終 点オ フ セ ジ ト 位置座標 P (Xe' , Ye' } を漬箕して出力 する。 ^後、 図示し ¾ レ ジス タ に記億されている始点 オ フ セ ッ ト位置 Ps' (Xs' , Ys' ) と、 前記演算された終 "点オ フ セ ツ ト 位置 Pe' (Xe' , Ye' ) を用 て X , Y軸方 向のィ ンク リ メ ン タ ル値 x, を次式から
Δ x==Xe' - Xs' (2) Δ y =Ye' - Ys' (3) 求め、 パルス分記器 1 06に入力すれば、 工具中心は第 6 «図(a)に示す 1 点鎖鎳に Sつて移 ¾する こ とになる。
尚、 以上の説明では、 テー バ角 a , 半径 r ( 高さ h に ける ) を MDI ある はダイ ヤルか ら入力 した場合であ るが、 必 らずしも これら a, r, Iiに限らず要は任意の高 さの半径を特定でき るデータであれぱよい o
" 産棻上の利用可能性
, OMPI
以上、 本発明の工具径補正方式に よれぱテーパ付工具 を用いた場合であって も簡単 方法で正確に指令通 の 加工ができ 、 プ ロ グ ラ ミ ン グな どが容易 と なる。
又、 直線 L N に ¾つて加工する場合につ て説明 した ;が、 曲鎳に Sつて加工する場合には該曲鎵を多数の微小 直線に折籙近似する こ と に よ !? 、 直線加工の場合の手法 をそのま ^適用でき る。
更に、 本発明は N C テープ自動作成装置で N C テープ を作成する場合に も適用で き る ものである。
Claims
請 求 の 範 囲
t 指令工具通路か ら、 工具を工具径に応じた蹈離だけ オ フ セ ク ト して加工を行 う工具径補正方式に て、 テーバの付 たテーパ衬工具によ ]?加工を行 う場合、 s該テーバの傾き a 特定するデータ と、 工具の所定高さ h に ける半径値 r を設定或いは入力 し、 これら傾きを 特定するデータ と、'半径値と、 翰郭形状データ とを甩 てオフ セ ッ ト 値を求め、 該オフ セ ッ ト値を用いて工具を オ フ セ ッ ト し、 加工を行 う こ と を特截とする工具径铺0正方式。
Z 工具先端か ら Zの位 Sに ける工具径を r'とする と さ、
Γ ' = Γ + ( Ζ - h ) a
によ D工具径 r 'を演算し、 該工具径 r 'をオ フ セ ッ ト値と *する ことを特徵とする請求の範囲第 1 項記載の工具径補 正方式。
3. 前記オ フ セ ッ ト 値に基 て工具通路を襦正する こ と を特徵とする請求の範囲第 1 項記載の工具径補正方式。
Ο. ΡΙ
V?;PO
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