JPH09120311A - Numerical controller and machining method - Google Patents
Numerical controller and machining methodInfo
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- JPH09120311A JPH09120311A JP27764195A JP27764195A JPH09120311A JP H09120311 A JPH09120311 A JP H09120311A JP 27764195 A JP27764195 A JP 27764195A JP 27764195 A JP27764195 A JP 27764195A JP H09120311 A JPH09120311 A JP H09120311A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は数値制御装置に関
し、特に円弧切削を行う数値制御装置及び加工方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical control device, and more particularly to a numerical control device for performing arc cutting and a machining method.
【0002】[0002]
【従来の技術】円弧の内側を切削する加工方法として、
切削される円の半分の半径となる円弧で接近して、切削
を開始する方法が一般的に行われている。図11〜図1
5はこの円弧切削方法の工具の移動軌跡を順に示したも
のである。但し、工具は工具径補正されたものを図示す
る。2. Description of the Related Art As a machining method for cutting the inside of an arc,
Generally, a method of approaching with an arc having a radius of a half of a circle to be cut and starting cutting is performed. 11 to 1
Reference numeral 5 shows the movement trajectory of the tool in this arc cutting method in order. However, the tool is shown with the tool diameter corrected.
【0003】図11は工具が切削円の中心上にある初期
状態の図である。切削される円である切削円C3の中心
O上に工具1が位置決めされている。切削円C3の半径
はrである。また、切削開始または切削終了となる点を
切削点P4とする。FIG. 11 is a view of the initial state in which the tool is on the center of the cutting circle. The tool 1 is positioned on the center O of a cutting circle C3 which is a circle to be cut. The radius of the cutting circle C3 is r. Further, a point at which cutting is started or ended is defined as a cutting point P4.
【0004】図12は始点に工具が移動した図である。
線分OP4を2等分した点をO1とし、点O1を中心と
する半径r/2の円をC4とする。中心O1を通り線分
OP4に直交する直線と円C4との交点をP5、P6と
し、それぞれ始点、終点とする。工具1は経路L3上を
直線補間によって早送りで位置決めされ、始点P5に移
動する。FIG. 12 is a diagram in which the tool is moved to the starting point.
A point obtained by bisecting the line segment OP4 is defined as O1, and a circle centered at the point O1 and having a radius r / 2 is defined as C4. The intersections of a circle C4 and a straight line passing through the center O1 and orthogonal to the line segment OP4 are defined as P5 and P6, which are the start point and the end point, respectively. The tool 1 is fast-positioned on the path L3 by linear interpolation and moves to the starting point P5.
【0005】図13は始点から切削点へ工具が移動した
図である。始点P5から切削点P4までの円C4上の経
路を工具1は円弧補間で接近し、切削点P4に到着して
から切削円C3上の切削を開始する。よって、切削点P
4への接近経路がこのような円弧補間で行われることに
より、切削点P4における工具1の接線速度ベクトルと
移動方向ベクトルが一致する。FIG. 13 is a diagram in which the tool is moved from the starting point to the cutting point. The tool 1 approaches the path on the circle C4 from the starting point P5 to the cutting point P4 by circular interpolation and reaches the cutting point P4 and then starts cutting on the cutting circle C3. Therefore, the cutting point P
4 is performed by such circular interpolation, the tangential velocity vector of the tool 1 and the moving direction vector at the cutting point P4 match.
【0006】図14は工具が切削円上を切削している図
である。工具1は切削点P4から出発して、切削円C3
上を1周し、再び切削点P4に戻り切削を終了する。図
15は切削点から工具が終点へ逃げる図である。切削終
了後、切削点P4から終点P6までの円C4上の経路を
工具1は円弧補間で逃げる。よって、切削点P4からの
逃げ経路がこのような円弧補間で行われることにより、
切削点P4における工具1の接線速度ベクトルと移動方
向ベクトルが一致する。FIG. 14 is a view showing that the tool is cutting on a cutting circle. The tool 1 starts from the cutting point P4 and goes to the cutting circle C3
After making one round of the upper part, the process returns to the cutting point P4 again to finish the cutting. FIG. 15 is a diagram in which the tool escapes from the cutting point to the end point. After the cutting is completed, the tool 1 escapes through the path on the circle C4 from the cutting point P4 to the end point P6 by circular interpolation. Therefore, the escape route from the cutting point P4 is performed by such circular interpolation,
The tangential velocity vector of the tool 1 and the moving direction vector at the cutting point P4 match.
【0007】以上説明したように、切削点への接近経路
及び切削点からの逃げ経路を切削される円の半分の半径
となる円弧で工具の補間移動を行うことにより、切削点
での工具の接線速度ベクトルと移動方向ベクトルが一致
する。これにより、切削開始及び切削終了時のワーク上
にできるカッターマークを減少させることができた。As described above, the approach path to the cutting point and the escape path from the cutting point are interpolated with an arc having a radius of a half of a circle to be cut, so that the tool is moved at the cutting point. The tangential velocity vector and the moving direction vector match. As a result, it was possible to reduce the number of cutter marks formed on the work at the start and end of cutting.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、円C3上を移
動する工具の接線速度ベクトルと円C4上を移動する工
具の接線速度ベクトルとは切削点P4において等しい。
このため、円C3と円C4との半径は異なるので切削点
P4において法線方向加速度に差がでてくる。図16は
円C3と円C4のそれぞれの法線方向加速度を表す図で
ある。縦軸に加速度、横軸に時間をとり、接線速度をF
とする。また、始点P5に工具1が位置する時の時間を
0とし、切削点P4へ円弧補間移動して接近した時の工
具1が位置する時間をtとする。However, the tangential velocity vector of the tool moving on the circle C3 and the tangential velocity vector of the tool moving on the circle C4 are equal at the cutting point P4.
For this reason, since the radii of the circle C3 and the circle C4 are different, there is a difference in the normal direction acceleration at the cutting point P4. FIG. 16 is a diagram showing the respective normal direction accelerations of the circle C3 and the circle C4. The vertical axis is acceleration and the horizontal axis is time, and the tangential velocity is F
And Further, the time when the tool 1 is located at the starting point P5 is set to 0, and the time when the tool 1 is located when the tool 1 is located at the cutting point P4 by circular interpolation movement and approached is set to t.
【0009】時間0〜tでは、工具1は始点P5から切
削点P4まで半径r/2である円C4上を移動する。よ
って、法線方向加速度はF2/(r/2)=2F2/rであ
る。時間tからは、工具1は切削点P4から半径rであ
る円C3上を移動する。よって、法線方向加速度はF2/
rである。従って、時間tにおいて、つまり切削点P4
で図のような法線方向加速度の段差ができる。工具1が
切削点P4から円弧補間移動して逃げる場合も同様な法
線方向加速度の段差ができる。At time 0 to t, the tool 1 moves from the starting point P5 to the cutting point P4 on a circle C4 having a radius r / 2. Therefore, the normal direction acceleration is F 2 / (r / 2) = 2F 2 / r. From time t, the tool 1 moves on the circle C3 having the radius r from the cutting point P4. Therefore, the normal direction acceleration is F 2 /
r. Therefore, at time t, that is, the cutting point P4
As a result, there is a step difference in the acceleration in the normal direction as shown in the figure. Even when the tool 1 escapes from the cutting point P4 by circular interpolation movement, a similar step difference in normal direction acceleration is created.
【0010】高速切削の場合はこの段差が特に顕著とな
り、切削点での法線方向加速度の変化に工具が追従でき
ず、法線方向加速度の段差ができる部分での加工精度を
低下させていた。In the case of high-speed cutting, this step becomes particularly noticeable, and the tool cannot follow the change in the acceleration in the normal direction at the cutting point, which deteriorates the processing accuracy in the part where the step in the normal direction is stepped. .
【0011】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、滑らかな円弧切削を行うことができる数値制
御装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a numerical control device capable of performing smooth circular arc cutting.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、円弧切削を行う数値制御装置において、
前記円弧切削の動作指令である円弧切削コードを含むパ
−トプログラムを記憶するパ−トプログラム記憶手段
と、前記円弧切削への接近動作及び逃げ動作をインボリ
ュート補間で行う付加ブロックの生成に必要な指令値を
算出するための計算式を格納する指令値計算テーブル
と、前記パ−トプログラム実行中に前記円弧切削コード
が指令されると、前記指令値計算テーブルに基づいて前
記付加ブロックを生成する付加ブロック生成手段とを有
することを特徴とする数値制御装置が提供される。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a numerical controller for performing arc cutting,
A part program storing means for storing a part program including an arc cutting code which is an operation command for the arc cutting, and a part required for generating an additional block for performing an approach operation and an escape operation to the arc cutting by involute interpolation. A command value calculation table that stores a calculation formula for calculating a command value, and when the arc cutting code is commanded during execution of the part program, the additional block is generated based on the command value calculation table. There is provided a numerical control device having an additional block generation means.
【0013】ここで、パ−トプログラム記憶手段は円弧
の切削動作モードを指定する円弧切削コードを含むパ−
トプログラムを記憶する。指令値計算テーブルは付加ブ
ロックの指令値を算出するための計算式を格納する。付
加ブロック生成手段は指令値計算テーブルに基づいて、
工具の始点への早送り位置決めを指定するブロックと、
始点から切削開始点への接近経路をインボリュート補間
で行うことを指定するブロックと、円弧切削を指定する
ブロックと、切削終了点からの逃げ経路をインボリュー
ト補間で行うことを指定するブロックと、復帰位置への
早送り位置決めを指定するブロックとを生成する。Here, the part program storage means includes a part including an arc cutting code for designating an arc cutting operation mode.
Store the program. The command value calculation table stores a calculation formula for calculating the command value of the additional block. The additional block generation means is based on the command value calculation table,
A block that specifies rapid traverse positioning to the start point of the tool,
A block that specifies that the approach path from the start point to the cutting start point is performed by involute interpolation, a block that specifies circular arc cutting, a block that specifies that the escape route from the cutting end point is performed by involute interpolation, and a return position. And a block that specifies fast-forward positioning to.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は本願発明の原理図である。
数値制御装置は円弧切削コード11aを含むパ−トプロ
グラムを記憶するパ−トプログラム記憶手段11と、付
加ブロック生成に必要な指令値を算出するための計算式
を格納する指令値計算テーブル12と、指令値計算テー
ブルに基づいて、インボリュート補間等を行う付加ブロ
ックを生成する付加ブロック生成手段13と、前処理を
行う前処理手段20と、補間手段30と、軸制御手段4
1、42と、サーボアンプ51、52と、サーボモータ
61、62とで構成される。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.
The numerical control device includes a part program storage means 11 for storing a part program including an arc cutting code 11a, and a command value calculation table 12 for storing a calculation formula for calculating a command value necessary for generating an additional block. , An additional block generating means 13 for generating an additional block for performing involute interpolation or the like based on the command value calculation table, a preprocessing means 20 for performing a preprocessing, an interpolating means 30, and an axis control means 4.
1, 42, servo amplifiers 51 and 52, and servo motors 61 and 62.
【0015】パ−トプログラム記憶手段11は円弧切削
コード11aを含むパ−トプログラムを記憶する。円弧
切削コード11aはGコードであって、制御動作のモー
ドを円弧切削モードに指定する。この円弧切削コード1
1aには、切削される円である切削円の半径と工具の送
り速度が設定される。The part program storage means 11 stores a part program including the arc cutting code 11a. The arc cutting code 11a is a G code and specifies the control operation mode as the arc cutting mode. This arc cutting code 1
The radius of the cutting circle which is a circle to be cut and the feed rate of the tool are set in 1a.
【0016】指令値計算テーブル12は付加ブロックの
生成に必要な指令値を算出するための計算式を格納す
る。付加ブロック生成手段13はパ−トプログラム実行
中に円弧切削コード11aが指令されると、一連の円弧
切削動作に必要な付加ブロックを指令値計算テーブル1
2に基づいて自動的に生成する。具体的には、付加ブロ
ック生成手段13は、工具の始点への早送り位置決めを
指定するブロックと、始点から切削開始点への接近経路
をインボリュート補間で行うことを指定するブロック
と、円弧切削を指定するブロックと、切削終了点からの
逃げ経路をインボリュート補間で行うことを指定するブ
ロックと、復帰位置への早送り位置決めを指定するブロ
ックとを生成する。The command value calculation table 12 stores a calculation formula for calculating a command value required to generate an additional block. When the circular arc cutting code 11a is instructed during execution of the part program, the additional block generation means 13 determines the additional blocks required for a series of circular arc cutting operations by the command value calculation table 1
It is automatically generated based on 2. Specifically, the additional block generation means 13 specifies a block that specifies rapid-feed positioning to the start point of the tool, a block that specifies that the approach path from the start point to the cutting start point is performed by involute interpolation, and arc cutting. Block, a block that specifies that the escape route from the cutting end point is performed by involute interpolation, and a block that specifies fast-forward positioning to the return position.
【0017】前処理手段20は付加ブロック生成手段1
3で生成された付加ブロックを解読する。解読された結
果はX軸及びY軸の軸移動指令として、補間手段30に
出力される。補間手段30はその軸移動指令を補間して
補間パルスを作り、各軸に対応する軸制御手段41、4
2に分配出力する。なお、補間手段30は円弧補間、イ
ンボリュート補間を行うことができる。軸制御手段4
1、42はサーボアンプ51、52に接続されていて、
サーボモータ61、62を駆動する。The preprocessing means 20 is the additional block generation means 1
3. Decode the additional block generated in 3. The decoded result is output to the interpolation means 30 as an X-axis and Y-axis movement command. The interpolation means 30 interpolates the axis movement command to create an interpolation pulse, and the axis control means 41, 4 corresponding to each axis are provided.
2 is distributed and output. The interpolating means 30 can perform circular interpolation and involute interpolation. Axis control means 4
1, 42 are connected to the servo amplifiers 51, 52,
The servo motors 61 and 62 are driven.
【0018】図2は本発明である加工方法の処理手順を
示すフローチャートである。 〔S1〕始点への早送り位置決めを行う。 〔S2〕始点から円弧の切削開始点への接近経路をイン
ボリュート補間で行う。 〔S3〕切削開始点から円弧の内側を切削する。 〔S4〕円弧の切削終了点からの逃げ経路をインボリュ
ート補間で行う。 〔S5〕復帰位置への早送り位置決めを行う。FIG. 2 is a flow chart showing the processing procedure of the processing method according to the present invention. [S1] Perform rapid feed positioning to the start point. [S2] The approach path from the starting point to the cutting start point of the arc is performed by involute interpolation. [S3] The inside of the arc is cut from the cutting start point. [S4] The escape route from the cutting end point of the circular arc is performed by involute interpolation. [S5] Fast-forward positioning to the return position is performed.
【0019】次に、本発明であるインボリュート補間を
利用した加工方法の工具の移動軌跡について詳しく説明
する。但し、工具は工具径補正されたものを図示する。
図3はインボリュート補間の始点に工具が移動した図で
ある。切削円C0の中心Oを原点としてX軸とY軸の座
標をとり、基礎円C1を図のように設定する。基礎円C
1の半径αはr/2πであり、基礎円C1の円周と切削
円C0の半径rとは等しい。この基礎円C1で設定され
るインボリュート曲線上を工具1は補間移動して切削円
C0に接近する。また、インボリュート補間の始点P1
のX座標はαで、Y座標は(3r/4)+αである。工
具1は経路L1上を直線補間によって早送りで位置決め
される。Next, the movement locus of the tool in the machining method using involute interpolation according to the present invention will be described in detail. However, the tool is shown with the tool diameter corrected.
FIG. 3 is a diagram in which the tool has moved to the start point of involute interpolation. With the center O of the cutting circle C0 as the origin, the coordinates of the X axis and the Y axis are taken, and the basic circle C1 is set as shown in the figure. Basic circle C
The radius α of 1 is r / 2π, and the circumference of the basic circle C1 is equal to the radius r of the cutting circle C0. The tool 1 interpolates on the involute curve set by the basic circle C1 to approach the cutting circle C0. In addition, the start point P1 of the involute interpolation
Has an X coordinate of α and a Y coordinate of (3r / 4) + α. The tool 1 is fast-positioned on the path L1 by linear interpolation.
【0020】図4は始点から切削点へ工具が移動した図
である。始点P1から切削点P2までの経路を工具1は
インボリュート補間で接近し、切削点P2に到着してか
ら切削円C0上の切削を開始する。ここで切削点P2は
インボリュート補間の終点でもある。また、工具が切削
円上を切削している図は省略する。FIG. 4 is a diagram in which the tool is moved from the starting point to the cutting point. The tool 1 approaches the path from the starting point P1 to the cutting point P2 by involute interpolation, and after reaching the cutting point P2, starts cutting on the cutting circle C0. Here, the cutting point P2 is also the end point of the involute interpolation. In addition, a drawing in which the tool cuts on the cutting circle is omitted.
【0021】図5は工具が切削点から終点へ逃げる図で
ある。基礎円C2を図のように設定する。半径はαであ
る。この基礎円C2で設定されるインボリュート曲線上
を工具1は補間移動して切削円C0から工具1は逃げ
る。ここで切削点P2はインボリュート補間の始点とな
る。また、インボリュート補間の終点P3のX座標は−
αで、Y座標は−{(3r/4)+α}である。FIG. 5 is a diagram in which the tool escapes from the cutting point to the end point. The basic circle C2 is set as shown in the figure. The radius is α. The tool 1 interpolates on the involute curve set by the basic circle C2, and the tool 1 escapes from the cutting circle C0. Here, the cutting point P2 is the starting point of involute interpolation. Also, the X coordinate of the end point P3 of the involute interpolation is −
In α, the Y coordinate is − {(3r / 4) + α}.
【0022】図6は終点から復帰位置へ戻る図である。
工具1は経路L2上を直線補間によって早送りで位置決
めされ、復帰位置である中心Oに移動する。図7は切削
円とインボリュート曲線のそれぞれの法線方向加速度を
表す図である。縦軸に加速度、横軸に時間をとり、接線
速度をFとする。また、始点P1に工具1が位置する時
の時間を0とし、切削点P2へインボリュート補間移動
で接近した時の工具1が位置する時間をtとする。FIG. 6 is a diagram of returning from the end point to the return position.
The tool 1 is positioned on the path L2 at a rapid feed by linear interpolation, and moves to the center O which is the return position. FIG. 7 is a diagram showing the acceleration in the normal direction of each of the cutting circle and the involute curve. The vertical axis is acceleration and the horizontal axis is time, and the tangential velocity is F. The time when the tool 1 is located at the starting point P1 is 0, and the time when the tool 1 is located when approaching the cutting point P2 by involute interpolation movement is t.
【0023】時間0〜tでは、工具1は始点P1から切
削点P2までインボリュート曲線上を移動する。よっ
て、時間0では法線方向加速度はF2/L1である。時間
tからは、工具1は切削点P2から半径rである円C0
上を移動する。よって、法線方向加速度はF2/rであ
る。従って、時間tにおいて、つまり切削点P2でイン
ボリュート曲線の曲率半径と切削円C0の半径が等しく
なるので、法線方向加速度の変化は連続的となる。工具
が切削点P2からインボリュート補間移動して逃げる場
合も同様に法線方向加速度は連続的となる。よって、高
速切削時の場合でも法線方向加速度に段差が生じないの
で、工具が追従でき、加工精度を低下させることがな
い。At time 0 to t, the tool 1 moves on the involute curve from the starting point P1 to the cutting point P2. Therefore, at time 0, the normal direction acceleration is F 2 / L1. From time t, the tool 1 has a circle C0 having a radius r from the cutting point P2.
Move up. Therefore, the normal direction acceleration is F 2 / r. Therefore, at the time t, that is, at the cutting point P2, the radius of curvature of the involute curve and the radius of the cutting circle C0 become equal, so that the change in the normal direction acceleration is continuous. Similarly, when the tool escapes from the cutting point P2 by involute interpolation movement, the acceleration in the normal direction is continuous. Therefore, even during high-speed cutting, a step does not occur in the acceleration in the normal direction, so that the tool can follow and the machining accuracy is not reduced.
【0024】次に、上記で説明した工具軌跡に対応させ
て、付加ブロック生成手段で生成される付加ブロックを
図8と図9を用いて説明する。図8は円弧切削コードと
付加ブロックとを示す図である。パ−トプログラム記憶
手段11内の円弧切削コード11a「G12.3 I1
00.F1000;」は、インボリュート補間を利用し
た円弧切削を行うコードである。「G12.3」は本発
明で新たに設定したインボリュート補間を利用した円弧
切削のGコードである。また、切削円C0の半径rが1
00で、工具1の送り速度が1000と設定されてい
る。この円弧切削コード11aがパ−トプログラム実行
中に指令されると、円弧切削動作に必要な付加ブロック
13aが付加ブロック手段13で自動的に生成される。Next, the additional blocks generated by the additional block generating means in correspondence with the tool path described above will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a diagram showing an arc cutting code and additional blocks. Arc cutting code 11a "G12.3 I1" in the part program storage means 11
00. "F1000;" is a code for performing arc cutting using involute interpolation. "G12.3" is a G code for arc cutting using involute interpolation newly set in the present invention. Further, the radius r of the cutting circle C0 is 1
00, the feed rate of the tool 1 is set to 1000. When this circular arc cutting code 11a is instructed during the execution of the part program, the additional block 13a required for the circular arc cutting operation is automatically generated by the additional block means 13.
【0025】シーケンスナンバN01の指令「G91
G00 X15.924 Y90.924;」は位置決
め指令であって、工具の始点への早送り位置決めを指定
するブロックである。始点P1(15.924、90.
924)に工具1が早送りで位置決めされる。この指令
値である始点P1の座標値は、図9の指令値計算テーブ
ル12のD01の計算式X=α、Y=α+βに基づいて
算出された値である。なお、α=r/2π、β=0.7
5rである。また、「G91」によって以後の付加ブロ
ックの座標値はインクレメンタル値である。The command of the sequence number N01 "G91
"G00 X15.924 Y90.924;" is a positioning command, and is a block that specifies the rapid feed positioning to the start point of the tool. Starting point P1 (15.924, 90.
The tool 1 is rapidly positioned in 924). The coordinate value of the starting point P1 which is the command value is a value calculated based on the calculation formula X = α, Y = α + β of D01 of the command value calculation table 12 of FIG. Note that α = r / 2π, β = 0.7
It is 5r. Further, the coordinate value of the additional block after "G91" is an incremental value.
【0026】シーケンスナンバN02の指令「G02.
2 X84.076 Y−90.924 I−15.9
24 J−75. R15.924 F1000.;」
は接近経路のインボリュート補間指令であって、始点か
ら切削開始点への接近経路をインボリュート補間で行う
ことを指定するブロックである。「G02.2」は時計
回りのインボリュート補間を表し、「X84.076
Y−90.924」はインボリュート補間の終点のイン
クレメンタル座標値であり、切削点P2である。また、
「I−15.924 J−75. R15.924 F
1000.;」は、IとJは始点P1から見たインボリ
ュート曲線の基礎円C1の中心位置を表す。Rは基礎円
C1の半径であり、Fはインボリュート曲線上の送り速
度である。これらの指令値は図9の指令値計算テーブル
12のD02の計算式X=r−α、Y=−(α+β)、
I=−α、J=−β、R=αに基づいて算出された値で
ある。The command "G02.
2 X84.076 Y-90.924 I-15.9
24 J-75. R15.924 F1000. ; "
Is an involute interpolation command for the approach path, and is a block that specifies that the approach path from the start point to the cutting start point is performed by the involute interpolation. “G02.2” represents clockwise involute interpolation, and “X84.076”
"Y-90.924" is an incremental coordinate value at the end point of the involute interpolation and is the cutting point P2. Also,
"I-15.924 J-75. R15.924 F
1000. "," I and J represent the center positions of the basic circle C1 of the involute curve viewed from the starting point P1. R is the radius of the basic circle C1, and F is the feed rate on the involute curve. These command values are calculated using the calculation formula X = r−α, Y = − (α + β) of D02 in the command value calculation table 12 of FIG.
It is a value calculated based on I = -α, J = -β, and R = α.
【0027】シーケンスナンバN03の指令「G02
I−100.;」は時計方向の円弧補間指令であって、
円弧切削を指定するブロックである。半径R=100の
切削円C0を1周して、切削する。この指令値も図9の
指令値計算テーブル12のD03のI=−rに基づく。The command "G02" of the sequence number N03
I-100. ; Is a clockwise circular interpolation command,
This block specifies arc cutting. One round of a cutting circle C0 having a radius R = 100 is cut. This command value is also based on I = -r of D03 in the command value calculation table 12 of FIG.
【0028】シーケンスナンバN04の指令「G02.
2 X−84.076 Y−90.924 I−10
0. J−15.924 R15.924」は逃げ経路
のインボリュート補間指令であって、切削終了点からの
逃げ経路をインボリュート補間で行うことを指定するブ
ロックである。「X−84.076 Y−90.92
4」はインボリュート補間の終点のインクレメンタル座
標値であり、終点P3である。また、「I−100.
J−15.924 R15.924」はIとJは切削点
P2から見たインボリュート曲線の基礎円C2の中心位
置を表す。Rは基礎円C2の半径であり、Fはインボリ
ュート曲線上の送り速度である。これらの指令値は図9
の指令値計算テーブル12のD04の計算式X=−(r
−α)、Y=−(α+β)、I=−r、J=−α、R=
αに基づいて算出された値である。The command "G02.
2 X-84.076 Y-90.924 I-10
0. "J-15.924 R15.924" is an involute interpolation command for the escape route, and is a block that specifies that the escape route from the cutting end point should be performed by involute interpolation. "X-84.076 Y-90.92
4 ”is the incremental coordinate value of the end point of the involute interpolation, which is the end point P3. In addition, "I-100.
"J-15.924 R15.924", I and J represent the center position of the basic circle C2 of the involute curve seen from the cutting point P2. R is the radius of the basic circle C2, and F is the feed rate on the involute curve. These command values are shown in Fig. 9.
Formula for D04 in the command value calculation table 12 of X =-(r
-Α), Y =-(α + β), I = -r, J = -α, R =
It is a value calculated based on α.
【0029】シーケンスナンバN05の指令「G00
X−15.924 Y90.924;」は位置決め指令
であって、復帰位置への早送り位置決めを指定するブロ
ックである。これらの指令値は図9の指令値計算テーブ
ル12のD05の計算式X=−α、Y=α+βに基づい
て算出された値である。The command "G00" of the sequence number N05
"X-15.924 Y90.924;" is a positioning command, and is a block for designating fast-forward positioning to the return position. These command values are values calculated based on the calculation formulas X = -α and Y = α + β of D05 in the command value calculation table 12 of FIG.
【0030】図10は本発明が適用されるハードウェア
の概略構成を示す図である。プロセッサ71は数値制御
装置の基本機能を制御する。読み取り専用記憶装置(R
OM)72にはシステム制御用プログラムが格納されて
いる。ランダムアクセスメモリ(RAM)73には入出
力信号等の一時的なデータが格納される。不揮発性メモ
リ74には、円弧切削コードを含むパ−トプログラム等
の電源切断後も保持すべき各種データが格納される。パ
ネル80内にはグラフィック制御回路81、表示装置8
2、キーボード83及びソフトウェアキー84が設けら
れている。グラフィック制御回路81はプロセッサ71
から送られた画像情報を表示可能な信号に変換し、表示
装置82に出力する。表示装置82はCRTや液晶ディ
スプレイ等が使用される。キーボード83はデータ入力
に使用される操作キーやファンクションキー等を備えて
いる。ソフトウェアキー84はオペレータの画面選択に
合わせてキーの意味が変わり、その画面で必要なキーが
表示される。軸制御回路40はプロセッサ71からの補
間パルス等の指令を受けて軸の移動指令をサーボアンプ
50に出力する。サーボアンプ50はこの移動指令を受
けて工作機械90内のサーボモータを駆動する。プログ
ラマブル・マシン・コントローラ(PMC)75はラダ
ー形式で形成されたシーケンスプログラムで工作機械9
0を制御する。なお、これらの構成要素はバス76によ
って互いに接続されている。FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of hardware to which the present invention is applied. The processor 71 controls the basic functions of the numerical controller. Read-only storage device (R
The OM) 72 stores a system control program. The random access memory (RAM) 73 stores temporary data such as input / output signals. The non-volatile memory 74 stores various data such as a part program including an arc cutting code to be retained even after the power is turned off. A graphic control circuit 81 and a display device 8 are provided in the panel 80.
2, a keyboard 83 and a software key 84 are provided. The graphic control circuit 81 is the processor 71.
The image information sent from is converted into a displayable signal and output to the display device 82. As the display device 82, a CRT, a liquid crystal display or the like is used. The keyboard 83 includes operation keys and function keys used for data input. The meaning of the software key 84 changes according to the operator's screen selection, and the necessary keys are displayed on that screen. The axis control circuit 40 receives a command such as an interpolation pulse from the processor 71 and outputs a command to move the axis to the servo amplifier 50. The servo amplifier 50 receives the movement command and drives the servo motor in the machine tool 90. The programmable machine controller (PMC) 75 is a sequence program formed in a ladder format and is a machine tool 9
Control 0. Note that these components are connected to each other by a bus 76.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、円弧の
切削開始点への接近経路及び切削終了点からの逃げ経路
をインボリュート補間で行うことにした。これにより、
切削開始点及び切削終了点付近での加速度の段差がなく
なるので加工精度を上げることができる。As described above, in the present invention, the approach path to the cutting start point of the arc and the escape path from the cutting end point are determined by involute interpolation. This allows
Since there is no step difference in acceleration near the cutting start point and the cutting end point, the machining accuracy can be improved.
【図1】本発明の原理を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention.
【図2】本発明である加工方法の処理手順を示すフロー
チャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of a processing method according to the present invention.
【図3】インボリュート補間の始点に工具が移動した図
である。FIG. 3 is a diagram in which a tool is moved to a start point of involute interpolation.
【図4】始点から切削点へ工具が移動した図である。FIG. 4 is a diagram in which a tool is moved from a starting point to a cutting point.
【図5】切削点から終点へ工具が逃げる図である。FIG. 5 is a diagram in which a tool escapes from a cutting point to an end point.
【図6】終点から復帰位置へ工具が戻る図である。FIG. 6 is a diagram in which the tool returns from the end point to the return position.
【図7】切削円とインボリュート曲線のそれぞれの法線
方向加速度を表す図である。FIG. 7 is a diagram showing respective normal direction accelerations of a cutting circle and an involute curve.
【図8】円弧切削コードと付加ブロックとを示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing an arc cutting code and an additional block.
【図9】指令値計算テーブルを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a command value calculation table.
【図10】本発明が適用されるハードウェア構成を表す
図である。FIG. 10 is a diagram showing a hardware configuration to which the present invention is applied.
【図11】工具が切削円の中心上にある初期状態の図で
ある。FIG. 11 is a view of the initial state in which the tool is on the center of the cutting circle.
【図12】始点に工具が移動した図である。FIG. 12 is a diagram in which a tool has moved to a start point.
【図13】始点から切削点へ工具が移動した図である。FIG. 13 is a diagram in which a tool is moved from a starting point to a cutting point.
【図14】工具が切削円上を切削している図である。FIG. 14 is a view showing that the tool is cutting on a cutting circle.
【図15】切削点から終点へ工具が逃げる図である。FIG. 15 is a diagram in which a tool escapes from a cutting point to an end point.
【図16】半径rの切削円と半径r/2の円とのそれぞ
れの法線方向加速度を表す図である。FIG. 16 is a diagram showing respective normal direction accelerations of a cutting circle having a radius r and a circle having a radius r / 2.
11 パ−トプログラム記憶手段 11a 円弧切削コード 12 指令値計算テーブル 13 付加ブロック生成手段 20 前処理手段 30 補間手段 41、42 軸制御手段 51、52 サーボアンプ 61、62 サーボモータ 11 Part Program Storage Means 11a Arc Cutting Code 12 Command Value Calculation Table 13 Additional Block Generation Means 20 Preprocessing Means 30 Interpolation Means 41, 42 Axis Control Means 51, 52 Servo Amplifiers 61, 62 Servo Motors
Claims (3)
−トプログラムを記憶するパ−トプログラム記憶手段
と、 前記円弧切削への接近動作及び逃げ動作をインボリュー
ト補間で行う付加ブロックの生成に必要な指令値を算出
するための計算式を格納する指令値計算テーブルと、 前記パ−トプログラム実行中に前記円弧切削コードが指
令されると、前記指令値計算テーブルに基づいて前記付
加ブロックを生成する付加ブロック生成手段と、 を有することを特徴とする数値制御装置。1. A numerical control device for performing arc cutting, a part program storing means for storing a part program including an arc cutting code which is an operation command for the arc cutting, and an approach operation for the arc cutting. A command value calculation table that stores a calculation formula for calculating a command value required to generate an additional block that performs escape operation by involute interpolation, and when the arc cutting code is commanded during execution of the part program, An additional block generation unit that generates the additional block based on the command value calculation table, and a numerical control device.
点への早送り位置決めを指定するブロックと、前記始点
から切削開始点への接近経路を前記インボリュート補間
で行うことを指定するブロックと、前記円弧切削を指定
するブロックと、切削終了点からの逃げ経路を前記イン
ボリュート補間で行うことを指定するブロックと、復帰
位置への早送り位置決めを指定するブロックとを生成す
ることを特徴とする請求項1記載の数値制御装置。2. The additional block generation means specifies a block for rapid-feed positioning to a starting point of a tool, a block for specifying an approach path from the starting point to a cutting start point by the involute interpolation, and the arc. 2. A block that specifies cutting, a block that specifies that an escape route from a cutting end point is to be performed by the involute interpolation, and a block that specifies rapid feed positioning to a return position are generated. Numerical control device.
行い、 前記切削開始点から前記円弧の内側の切削を行い、 前記円弧の切削終了点からの逃げ経路を前記インボリュ
ート補間で行うことを特徴とする加工方法。3. A machining method for performing arc cutting, wherein the approach path of the arc to the cutting start point is performed by involute interpolation, the inside of the arc is cut from the cutting start point, and the cutting end point of the arc is cut. A processing method, wherein the escape route is performed by the involute interpolation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27764195A JPH09120311A (en) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Numerical controller and machining method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27764195A JPH09120311A (en) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Numerical controller and machining method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09120311A true JPH09120311A (en) | 1997-05-06 |
Family
ID=17586268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27764195A Withdrawn JPH09120311A (en) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Numerical controller and machining method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09120311A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102873585A (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | 加特可株式会社 | Processing device and processing method |
| DE102015115663B4 (en) | 2014-09-24 | 2022-01-05 | Fanuc Corporation | MACHINE TOOL CONTROL FOR ROLLING MACHINING |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP27764195A patent/JPH09120311A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102873585A (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | 加特可株式会社 | Processing device and processing method |
| JP2013020436A (en) * | 2011-07-11 | 2013-01-31 | Jatco Ltd | Machining device and machining method |
| DE102015115663B4 (en) | 2014-09-24 | 2022-01-05 | Fanuc Corporation | MACHINE TOOL CONTROL FOR ROLLING MACHINING |
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