JPH0152141B2 - - Google Patents
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- JPH0152141B2 JPH0152141B2 JP59002520A JP252084A JPH0152141B2 JP H0152141 B2 JPH0152141 B2 JP H0152141B2 JP 59002520 A JP59002520 A JP 59002520A JP 252084 A JP252084 A JP 252084A JP H0152141 B2 JPH0152141 B2 JP H0152141B2
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- area
- line segment
- gravity
- center
- closed curve
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
- G05B19/41—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49381—Raster, line servo, area machining, cutting, facing
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
- G05B2219/49392—Multipasses, segmentation of cut, paraxial cutting
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は数値制御工作機械における領域加工方
法に関する。
法に関する。
＜従来技術＞
数値制御加工としては、外形曲線たとえば直線
と円弧よりなる外形曲線で囲まれた領域内部を所
定の深さにくり抜く加工や、領域内部を型彫りす
る加工がある。かかる加工においては従来、第１
図Ａに示すように一方向（実線矢印方向）に第
（ｉ―１）番目の切削通路PTi―１に沿つて加工
を行い、切削完了後工具を所定量上昇させ、つい
で該工具を次の第ｉ番目の切削通路PTiの加工開
始点Ps真上に位置決めし、しかる後工具を加工
開始点Ps迄降ろし、第ｉ切削通路PTiに沿つて実
線矢印方向に工具を移動させて加工を行い以後該
一方向切削を繰り返す領域加工方法が実施されて
いる。
と円弧よりなる外形曲線で囲まれた領域内部を所
定の深さにくり抜く加工や、領域内部を型彫りす
る加工がある。かかる加工においては従来、第１
図Ａに示すように一方向（実線矢印方向）に第
（ｉ―１）番目の切削通路PTi―１に沿つて加工
を行い、切削完了後工具を所定量上昇させ、つい
で該工具を次の第ｉ番目の切削通路PTiの加工開
始点Ps真上に位置決めし、しかる後工具を加工
開始点Ps迄降ろし、第ｉ切削通路PTiに沿つて実
線矢印方向に工具を移動させて加工を行い以後該
一方向切削を繰り返す領域加工方法が実施されて
いる。
又、別の領域加工方法としては、第１図Ｂに示
すように第（ｉ―１）番目の切削通路PTi―１に
沿つた切削完了後、加工終点Peから次の第ｉ番
目の切削通路PTiの加工開始点Ps迄工具を移動さ
せ、しかる後該第ｉ番目の切削通路PTiに沿つ
て、矢印方向に往復切削する領域加工方法も実施
されている。
すように第（ｉ―１）番目の切削通路PTi―１に
沿つた切削完了後、加工終点Peから次の第ｉ番
目の切削通路PTiの加工開始点Ps迄工具を移動さ
せ、しかる後該第ｉ番目の切削通路PTiに沿つ
て、矢印方向に往復切削する領域加工方法も実施
されている。
更に、他の領域加工としては、第１図Ｃに示す
ように外形曲線OLCに対して所定量づつオフセ
ツトしたオフセツト通路OFC１，OFC２，……
OFCnを求め、該オフセツト通路に沿つて工具を
順次移動させる領域加工方法も実施されている。
ように外形曲線OLCに対して所定量づつオフセ
ツトしたオフセツト通路OFC１，OFC２，……
OFCnを求め、該オフセツト通路に沿つて工具を
順次移動させる領域加工方法も実施されている。
＜従来技術の欠点＞
しかし、第１の一方向切削による領域加工方法
では第（ｉ―１）番目の切削通路PTi―１に沿つ
た加工完了後工具を第ｉ番目の切削通路PTiの加
工開始点Ps迄位置決めしなくてはならず、工具
の移動距離が長くなる欠点がある。
では第（ｉ―１）番目の切削通路PTi―１に沿つ
た加工完了後工具を第ｉ番目の切削通路PTiの加
工開始点Ps迄位置決めしなくてはならず、工具
の移動距離が長くなる欠点がある。
又、第２の往復切削による領域加工方法では、
削り残し部分が生じ、該削り残し部分を加工する
ために往復切削完了後外形曲線OLCに沿つて工
具を移動させなくてはならず、往復切削制御と外
形曲線に沿つた切削制御の両者を必要とするため
制御が煩雑となる欠点がある。
削り残し部分が生じ、該削り残し部分を加工する
ために往復切削完了後外形曲線OLCに沿つて工
具を移動させなくてはならず、往復切削制御と外
形曲線に沿つた切削制御の両者を必要とするため
制御が煩雑となる欠点がある。
更に、第３のオフセツト通路に沿つた領域加工
方法では外形曲線の形状によつては領域の中央部
などに削り残しが生じ、該削り残し処理が煩雑と
なる欠点がある。
方法では外形曲線の形状によつては領域の中央部
などに削り残しが生じ、該削り残し処理が煩雑と
なる欠点がある。
＜発明の目的＞
本発明の目的は工具の上昇、次の切削開始点へ
の工具の位置決めなどの制御が不要であり、連続
的に効率よく領域内部の切削ができる領域加工方
法を提供することである。
の工具の位置決めなどの制御が不要であり、連続
的に効率よく領域内部の切削ができる領域加工方
法を提供することである。
本発明の別の目的は削り残し部分が生じること
がない領域加工方法を提供することである。
がない領域加工方法を提供することである。
＜発明の概要＞
第２図は本発明の概略説明図であり、多数の直
線Ｓ１，Ｓ２，……Ｓ６と円弧Ａ１よりなる外形
曲線OLCで囲まれた領域ARの内部を加工する場
合、外形曲線から所定量オフセツトしたオフセツ
ト曲線OFCの円弧部分Ａ１′を直線近似するステ
ツプ、直線で近似されたオフセツト曲線OFC′に
より囲まれた領域（多角形）の重心Ｗを演算する
ステツプ、該重心Ｗと多角形の頂点Ｐ１〜Ｐ１０
を結ぶ各線分Ｌ１〜Ｌ１０が直線近似されたオフ
セツト曲線OFC′に交差するかどうかを判別する
ステツプ、各線分がオフセツト曲線OFC′に交差
しない場合には各線分Ｌ１〜Ｌ１０をそれぞれ所
定の分割数に分割するステツプ、前記各線分の対
応する分割点Pa1，Pa2……Pa10；Pb1，Pb2……
Pb10；……；Pn1，Pn2……Pn10を結んでなる複
数の閉通路CPT１，CPT２……CPTnに沿つて
工具を移動させるステツプ、前記オフセツト曲線
OFCに沿つて工具を移動させるステツプを有す
る。
線Ｓ１，Ｓ２，……Ｓ６と円弧Ａ１よりなる外形
曲線OLCで囲まれた領域ARの内部を加工する場
合、外形曲線から所定量オフセツトしたオフセツ
ト曲線OFCの円弧部分Ａ１′を直線近似するステ
ツプ、直線で近似されたオフセツト曲線OFC′に
より囲まれた領域（多角形）の重心Ｗを演算する
ステツプ、該重心Ｗと多角形の頂点Ｐ１〜Ｐ１０
を結ぶ各線分Ｌ１〜Ｌ１０が直線近似されたオフ
セツト曲線OFC′に交差するかどうかを判別する
ステツプ、各線分がオフセツト曲線OFC′に交差
しない場合には各線分Ｌ１〜Ｌ１０をそれぞれ所
定の分割数に分割するステツプ、前記各線分の対
応する分割点Pa1，Pa2……Pa10；Pb1，Pb2……
Pb10；……；Pn1，Pn2……Pn10を結んでなる複
数の閉通路CPT１，CPT２……CPTnに沿つて
工具を移動させるステツプ、前記オフセツト曲線
OFCに沿つて工具を移動させるステツプを有す
る。
＜実施例＞
第３図は本発明の実施例ブロツク図、第４図は
処理の流れ図である。以下、第２図乃至第４図に
従つて本発明の領域加工方法を説明する。
処理の流れ図である。以下、第２図乃至第４図に
従つて本発明の領域加工方法を説明する。
NCテープ或いはメモリ（以後NCテープとす
る）１０１の適所には領域加工に必要な領域加工
データが記録されている。すなわち、NCテープ
１０１には通常の数値制御データに加えて、領域
加工命令と、領域の頂点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３……
Qnの位置座標値（xj，yj）と、各円弧の半径rj
と、位上げ代ｔと、切り込みピツチＰと、切削速
度fcと、領域加工データの終わりを識別させるた
めのデータが記録されている。尚、頂点の位置と
円弧の半径はたとえば組にして（xj，yj，rj）の
形式で指令され、直線の場合にはrj＝０として指
令される。従つて、第２図に示す領域ARの領域
加工においては Xx1 Yy1 Ro； Xx2 Yy2 Ro； Xx3 Yy3 Ro； Xx4 Yy4 Ro； Xx5 Yy5 Ro； Xx6 Yy6 Ro； Xx7 Yy7 Rr； により領域が特定される。操作盤１０２上のサイ
クルスタート釦を押圧して起動をかけると、プロ
セツサ１０３はNCデータ読取装置１０４をして
１ブロツク分のNCデータをNCテープ１０１か
ら読み取らす。ついで、プロセツサ１０３は
ROM１０５に記憶されている制御プログラムの
制御のもとで該読み取つたNCデータをデコード
し、該NCデータがプログラムエンドあるいはテ
ープエンドを示すデータであるかを判別する。そ
して、プログラムエンド又はテープエンドであれ
ば処理を停止し、又NCデータが通路データであ
れば、これをパルス分配器１０６に出力し、又
NCデータが機械側に出力すべきＭ―，Ｓ―，Ｔ
―機能命令であればこれを強電回路１０７を介し
て工作機械１０８に入力し、更に領域加工命令で
あればNCデータ読取装置１０４をして領域加工
データを読み取らす。
る）１０１の適所には領域加工に必要な領域加工
データが記録されている。すなわち、NCテープ
１０１には通常の数値制御データに加えて、領域
加工命令と、領域の頂点Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３……
Qnの位置座標値（xj，yj）と、各円弧の半径rj
と、位上げ代ｔと、切り込みピツチＰと、切削速
度fcと、領域加工データの終わりを識別させるた
めのデータが記録されている。尚、頂点の位置と
円弧の半径はたとえば組にして（xj，yj，rj）の
形式で指令され、直線の場合にはrj＝０として指
令される。従つて、第２図に示す領域ARの領域
加工においては Xx1 Yy1 Ro； Xx2 Yy2 Ro； Xx3 Yy3 Ro； Xx4 Yy4 Ro； Xx5 Yy5 Ro； Xx6 Yy6 Ro； Xx7 Yy7 Rr； により領域が特定される。操作盤１０２上のサイ
クルスタート釦を押圧して起動をかけると、プロ
セツサ１０３はNCデータ読取装置１０４をして
１ブロツク分のNCデータをNCテープ１０１か
ら読み取らす。ついで、プロセツサ１０３は
ROM１０５に記憶されている制御プログラムの
制御のもとで該読み取つたNCデータをデコード
し、該NCデータがプログラムエンドあるいはテ
ープエンドを示すデータであるかを判別する。そ
して、プログラムエンド又はテープエンドであれ
ば処理を停止し、又NCデータが通路データであ
れば、これをパルス分配器１０６に出力し、又
NCデータが機械側に出力すべきＭ―，Ｓ―，Ｔ
―機能命令であればこれを強電回路１０７を介し
て工作機械１０８に入力し、更に領域加工命令で
あればNCデータ読取装置１０４をして領域加工
データを読み取らす。
さて、プロセツサ１０３はNCデータが通路デ
ータであれば各軸インクリメンタル値Xi，Yi，
Niを求める。ついで、プロセツサ１０３は３次
元の指令速度Ｆと各軸インクリメンタル値Xi，
Yi，Ziを用いて各軸方向の速度成分Fx，Fy，Fz
を次式 Fx＝Xi・Ｆ／√2＋2＋2 ……（1a） Fy＝Yi・Ｆ／√2＋2＋2 ……（1b） Fz＝Zi・Ｆ／√2＋2＋2 ……（1c） により求め、しかる後予め定められている時間
ΔT秒（＝16msec）の間に各軸方向に移動すべき
移動量ΔX，ΔY，ΔZを次式により ΔX＝Fx・ΔT ……（2a） ΔY＝Fy・ΔT ……（2b） ΔZ＝Fz・ΔT ……（2c） 求め、これらΔX，ΔY，ΔZを時間ΔT秒毎に
パルス分配器１０６に出力する。尚、ΔTはパラ
メータメモリ１０９に予め記憶されている。パル
ス分配器１０６は入力データに基づいて同時３軸
のパルス分配演算を行つて分配パルスXp，Yp，
Zpを発生し、これを各軸のサーボ回路１１０Ｘ，
１１０Ｙ，１１０Ｚに出力し、工具を切削通路に
沿つて移動させる。
ータであれば各軸インクリメンタル値Xi，Yi，
Niを求める。ついで、プロセツサ１０３は３次
元の指令速度Ｆと各軸インクリメンタル値Xi，
Yi，Ziを用いて各軸方向の速度成分Fx，Fy，Fz
を次式 Fx＝Xi・Ｆ／√2＋2＋2 ……（1a） Fy＝Yi・Ｆ／√2＋2＋2 ……（1b） Fz＝Zi・Ｆ／√2＋2＋2 ……（1c） により求め、しかる後予め定められている時間
ΔT秒（＝16msec）の間に各軸方向に移動すべき
移動量ΔX，ΔY，ΔZを次式により ΔX＝Fx・ΔT ……（2a） ΔY＝Fy・ΔT ……（2b） ΔZ＝Fz・ΔT ……（2c） 求め、これらΔX，ΔY，ΔZを時間ΔT秒毎に
パルス分配器１０６に出力する。尚、ΔTはパラ
メータメモリ１０９に予め記憶されている。パル
ス分配器１０６は入力データに基づいて同時３軸
のパルス分配演算を行つて分配パルスXp，Yp，
Zpを発生し、これを各軸のサーボ回路１１０Ｘ，
１１０Ｙ，１１０Ｚに出力し、工具を切削通路に
沿つて移動させる。
又、プロセツサ１０３はΔT秒毎にRAM１１
１に記憶されている現在位置Xa，Ya，Zaを次式
により Xa±ΔX→Xa ……（3a） Ya±ΔY→Ya ……（3b） Za±ΔZ→Za ……（3c） 更新し（符号は移動方向に依在する）、同様に
ΔT秒毎にRAM１１１に記憶されている残移動
量Xr，Yr，Zr（初期値はインクリメンタル値Xi，
Yi，Ziである）を次式により Xr−ΔX→Xr ……（4a） Yr−ΔY→Yr ……（4b） Zr−ΔZ→Zr ……（4c） 更新する。そしてプロセツサ１０３は Xr＝Yr＝Zr＝０ ……(5) となれば、可動部が目標位置に到達したものとし
てNCデータ読取装置１０４をして次のNCデー
タを読み取らす。
１に記憶されている現在位置Xa，Ya，Zaを次式
により Xa±ΔX→Xa ……（3a） Ya±ΔY→Ya ……（3b） Za±ΔZ→Za ……（3c） 更新し（符号は移動方向に依在する）、同様に
ΔT秒毎にRAM１１１に記憶されている残移動
量Xr，Yr，Zr（初期値はインクリメンタル値Xi，
Yi，Ziである）を次式により Xr−ΔX→Xr ……（4a） Yr−ΔY→Yr ……（4b） Zr−ΔZ→Zr ……（4c） 更新する。そしてプロセツサ１０３は Xr＝Yr＝Zr＝０ ……(5) となれば、可動部が目標位置に到達したものとし
てNCデータ読取装置１０４をして次のNCデー
タを読み取らす。
一方、NCテープ１０１から読み取られたNC
データが領域加工指令であればプロセツサ１０３
は領域加工データの終わりを示すコードが読み出
される迄領域加工データをNCデータ読取装置１
０４をして読み取らせ、RAM１１１に格納す
る。領域加工データの読み取りが終了すればプロ
セツサ１０３は外形曲線OLCから工具半径raと
仕上げ代ｔを加算した距離Ｄ（＝ra＋ｔ）だけオ
フセツトした曲線OFCを演算する。尚工具半径
raは、工具番号と工具半径との対応を記憶するオ
フセツトメモリ１１２から、指令工具番号に対応
する半径値を読み取ることにより行われる。又、
オフセツト曲線OFCは以下の処理により求めら
れる。すなわち、第５図に示すように外形曲線
OLCを特定する２つの直線をＳ１，Ｓ２とすれ
ば、直線Ｓ１，Ｓ２からそれぞれ距離Ｄだけ離れ
た直線Ｓ１′，Ｓ２′を求め、直線Ｓ１′，Ｓ２′の
交点Ｐ２を求めれば、該交点Ｐ２がオフセツト曲
線OFCを特定する１つのポイントとなる。従つ
て、以下同様に交点を求め、RAM１１１に記憶
すればオフセツト曲線OFCが求まることになる。
データが領域加工指令であればプロセツサ１０３
は領域加工データの終わりを示すコードが読み出
される迄領域加工データをNCデータ読取装置１
０４をして読み取らせ、RAM１１１に格納す
る。領域加工データの読み取りが終了すればプロ
セツサ１０３は外形曲線OLCから工具半径raと
仕上げ代ｔを加算した距離Ｄ（＝ra＋ｔ）だけオ
フセツトした曲線OFCを演算する。尚工具半径
raは、工具番号と工具半径との対応を記憶するオ
フセツトメモリ１１２から、指令工具番号に対応
する半径値を読み取ることにより行われる。又、
オフセツト曲線OFCは以下の処理により求めら
れる。すなわち、第５図に示すように外形曲線
OLCを特定する２つの直線をＳ１，Ｓ２とすれ
ば、直線Ｓ１，Ｓ２からそれぞれ距離Ｄだけ離れ
た直線Ｓ１′，Ｓ２′を求め、直線Ｓ１′，Ｓ２′の
交点Ｐ２を求めれば、該交点Ｐ２がオフセツト曲
線OFCを特定する１つのポイントとなる。従つ
て、以下同様に交点を求め、RAM１１１に記憶
すればオフセツト曲線OFCが求まることになる。
ついで、プロセツサ１０３はオフセツト曲線
OFCの円弧部分を直線近似する。尚、かかる直
線近似処理においては円弧部分と直線間の最大距
離が切り込みピツチＰ以下となるようにする。第
６図はかかる直線近似処理説明図である。
OFCの円弧部分を直線近似する。尚、かかる直
線近似処理においては円弧部分と直線間の最大距
離が切り込みピツチＰ以下となるようにする。第
６図はかかる直線近似処理説明図である。
第６図Ａに示すように円弧Ａ１の内側を領域加
工する場合、該円弧Ａ１と直線（弦）LN間の最
大距離ｄは、円弧半径をｒ、弦LNの中心角をθ
とすれば ｄ＝ｒ−ｒ・cosθ／２ ……(6) となる。従つて、ｄ≦Ｐとなる中心角θ、換言す
れば cosθ／２≧１−Ｐ／γ ……(7) を満足するθを求め、該θで円弧Ａ１の中心角φ
を分割し、各分割点の座標値をRAM１１１に記
憶すれば円弧部分の直線近似処理が終了する。
尚、円弧中心CNを原点とした場合の第ｉ番目の
分割点Riの座標値（xi，yi）は円弧Ａ１の始点Ｐ
７の座標値を（x7，y7）とすれば、次式 xi＝x7・cos(i・θ)−y7・sin(i・θ)……（8a） yi＝x7・sin(i・θ)＋y7・cos(i・θ)……（8b） により算出される。
工する場合、該円弧Ａ１と直線（弦）LN間の最
大距離ｄは、円弧半径をｒ、弦LNの中心角をθ
とすれば ｄ＝ｒ−ｒ・cosθ／２ ……(6) となる。従つて、ｄ≦Ｐとなる中心角θ、換言す
れば cosθ／２≧１−Ｐ／γ ……(7) を満足するθを求め、該θで円弧Ａ１の中心角φ
を分割し、各分割点の座標値をRAM１１１に記
憶すれば円弧部分の直線近似処理が終了する。
尚、円弧中心CNを原点とした場合の第ｉ番目の
分割点Riの座標値（xi，yi）は円弧Ａ１の始点Ｐ
７の座標値を（x7，y7）とすれば、次式 xi＝x7・cos(i・θ)−y7・sin(i・θ)……（8a） yi＝x7・sin(i・θ)＋y7・cos(i・θ)……（8b） により算出される。
又、第６図Ｂに示すように円弧Ａ１の外側を領
域加工する場合には、円弧Ａ１と直線LN間の最
大距離ｄは ｄ＝（ｒ／cosθ）−ｒ ……(9) となる。従つて、ｄ≦Ｐとなる角度θ、換言すれ
ば cosθ≧ｒ／（ｒ＋Ｐ） ……(10) を満足するθを求め、該θに基づいて円弧部分を
直線近似するポイントRiを求めてRAM１１１に
記憶すれば直線近似処理が終了する。
域加工する場合には、円弧Ａ１と直線LN間の最
大距離ｄは ｄ＝（ｒ／cosθ）−ｒ ……(9) となる。従つて、ｄ≦Ｐとなる角度θ、換言すれ
ば cosθ≧ｒ／（ｒ＋Ｐ） ……(10) を満足するθを求め、該θに基づいて円弧部分を
直線近似するポイントRiを求めてRAM１１１に
記憶すれば直線近似処理が終了する。
直線近似処理が終了すればプロセツサ１０３は
直線近似されたオフセツト曲線OFC′（第２図参
照）により囲まれた領域（多角形）の重心Ｗを演
算する。
直線近似されたオフセツト曲線OFC′（第２図参
照）により囲まれた領域（多角形）の重心Ｗを演
算する。
尚、領域（多角形）の重心の座標値は以下の処
理により演算される。すなわち、第７図に示すよ
うに多角形PGを複数の三角形TR１〜TR３に分
解し、各三角形の重心W11〜W13と面積SQ１〜
SQ３を演算する。ついで、重心W11と重心W12を
結ぶ線分12 11をSQ1：SQ2（面積比）に分割す
るポイントW21を求める。尚、ポイントW21は四
辺形Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４の重心である。そしてポイ
ントW21を算出後、線分13 21を面積比（SQ１
＋SQ２）：SQ３に分割するポイントＷを求めれ
ば、該ポイントＷが多角形PGの重心となる。
理により演算される。すなわち、第７図に示すよ
うに多角形PGを複数の三角形TR１〜TR３に分
解し、各三角形の重心W11〜W13と面積SQ１〜
SQ３を演算する。ついで、重心W11と重心W12を
結ぶ線分12 11をSQ1：SQ2（面積比）に分割す
るポイントW21を求める。尚、ポイントW21は四
辺形Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４の重心である。そしてポイ
ントW21を算出後、線分13 21を面積比（SQ１
＋SQ２）：SQ３に分割するポイントＷを求めれ
ば、該ポイントＷが多角形PGの重心となる。
領域の重心Ｗが求まれば、プロセツサ１０３は
該重心Ｗと領域の各頂点Ｐ１〜Ｐ１０を結ぶ線分
Ｌ１〜Ｌ１０が直線近似されたオフセツト曲線
OFC′と交差するかどうかをチエツクする。尚、
ここで交差するとは第８図に示すような多角形Ｐ
１Ｐ２…Ｐ７において重心Ｗと頂点Ｐ６を結ぶ線
分Ｌ６がオフセツト曲線OFC′と交差する状態を
いう。
該重心Ｗと領域の各頂点Ｐ１〜Ｐ１０を結ぶ線分
Ｌ１〜Ｌ１０が直線近似されたオフセツト曲線
OFC′と交差するかどうかをチエツクする。尚、
ここで交差するとは第８図に示すような多角形Ｐ
１Ｐ２…Ｐ７において重心Ｗと頂点Ｐ６を結ぶ線
分Ｌ６がオフセツト曲線OFC′と交差する状態を
いう。
全線分Ｌ１〜Ｌ１０がオフセツト曲線OFC′と
交差しなければ、各線分Ｌ１〜Ｌ１０を所定の分
割数ｎで分割する分割点Pa1，Pb1…Pn1；Pa2，
Pb2，…Pn2；Pa3，Pb3…Pn3；…；Pa10，Pb10，
…Pn10の座標値を求め、RAM１１１に記憶す
る。尚、分割数ｎは全線分Ｌ１〜Ｌ１０のうち最
も長い線分の線長ｌを求め、しかる後次式 Ｐ≧ｌ／ｎ を満足するように決定する。
交差しなければ、各線分Ｌ１〜Ｌ１０を所定の分
割数ｎで分割する分割点Pa1，Pb1…Pn1；Pa2，
Pb2，…Pn2；Pa3，Pb3…Pn3；…；Pa10，Pb10，
…Pn10の座標値を求め、RAM１１１に記憶す
る。尚、分割数ｎは全線分Ｌ１〜Ｌ１０のうち最
も長い線分の線長ｌを求め、しかる後次式 Ｐ≧ｌ／ｎ を満足するように決定する。
各線分の分割点の座標値が求まれば、該各線分
の対応する分割点Pa1，Pa2，Pa3…Pa10；Pb1，
Pb2，Pb3…Pb10；…；Pn1，Pn2，Pn3…Pn10を
結んでなる複数の閉通路CPT１，CPT２，…
CPTnを生成し、該各閉通路に沿つて工具を移動
させ、最後にオフセツト曲線OFCあるいは
OFC′に沿つて工具を移動させれば領域ARの加工
ができる。従つて、プロセツサ１０３は上記処理
によりRAM１１１に記憶されている第１閉通路
CPT１の始点Pa1の座標値を用いて、工具を初期
位置から該始点Pa1にアプローチさせるための数
値データ（初期位置と始点Pa1間のインクリメン
タル値）を求め、該インクリメンタル値を用いて
前述の（1a）〜(5)式に基づいた通路制御を実行
する。そして、アプローチ完了後、プロセツサは
工具を第１閉通路CPT１に沿つてポイントPa2迄
切削送りで移動させ、以後順次工具を第１閉通路
CPT１に沿つてPa2→Pa3→Pa4…Pa10と移動さ
せて切削を行う。第１閉通路に沿つた切削が終了
すれば、ポイントPb1に工具をシフトさせ（Pa1
→Pb1）以後第２閉通路CPT２、第３閉通路…第
ｎ閉通路CPTnに沿つた切削を行い、最後に
RAM１１１に記憶されているオフセツト曲線
OFCまたはOFC′を特定するデータに従つて工具
をオフセツト曲線OFCまたはOFC′に沿つて移動
させれば領域加工処理が終了する。以後、次の
NCデータをNCテープから読み取り上記処理を
繰り返す。
の対応する分割点Pa1，Pa2，Pa3…Pa10；Pb1，
Pb2，Pb3…Pb10；…；Pn1，Pn2，Pn3…Pn10を
結んでなる複数の閉通路CPT１，CPT２，…
CPTnを生成し、該各閉通路に沿つて工具を移動
させ、最後にオフセツト曲線OFCあるいは
OFC′に沿つて工具を移動させれば領域ARの加工
ができる。従つて、プロセツサ１０３は上記処理
によりRAM１１１に記憶されている第１閉通路
CPT１の始点Pa1の座標値を用いて、工具を初期
位置から該始点Pa1にアプローチさせるための数
値データ（初期位置と始点Pa1間のインクリメン
タル値）を求め、該インクリメンタル値を用いて
前述の（1a）〜(5)式に基づいた通路制御を実行
する。そして、アプローチ完了後、プロセツサは
工具を第１閉通路CPT１に沿つてポイントPa2迄
切削送りで移動させ、以後順次工具を第１閉通路
CPT１に沿つてPa2→Pa3→Pa4…Pa10と移動さ
せて切削を行う。第１閉通路に沿つた切削が終了
すれば、ポイントPb1に工具をシフトさせ（Pa1
→Pb1）以後第２閉通路CPT２、第３閉通路…第
ｎ閉通路CPTnに沿つた切削を行い、最後に
RAM１１１に記憶されているオフセツト曲線
OFCまたはOFC′を特定するデータに従つて工具
をオフセツト曲線OFCまたはOFC′に沿つて移動
させれば領域加工処理が終了する。以後、次の
NCデータをNCテープから読み取り上記処理を
繰り返す。
尚、切削に際して工具の移動順序がCPT１→
CPT２→…CPTn→OFCとなる場合について説
明したが本発明はこれに限るものではなくオフセ
ツト曲線OFC（OFC′）に沿つた移動を最初に行
つてもよい。又、領域加工データを用いて、NC
テープを上記方法で生成し、該NCテープをNC
装置に入力して領域加工するように構成すること
もできる。
CPT２→…CPTn→OFCとなる場合について説
明したが本発明はこれに限るものではなくオフセ
ツト曲線OFC（OFC′）に沿つた移動を最初に行
つてもよい。又、領域加工データを用いて、NC
テープを上記方法で生成し、該NCテープをNC
装置に入力して領域加工するように構成すること
もできる。
一方、重心と頂点を結ぶ線分Ｌ１〜Ｌ１０のう
ち少なくとも１つの線分が直線近似されたオフセ
ツト曲線OFC′と交差する場合には該直線近似さ
れたオフセツト曲線OFC′により囲まれた領域
（多角形）を複数の領域に分割する。尚、この領
域分割はたとえば以下の手順で行う（第８図参
照）。すなわち、 (イ) 重心Ｗと第ｉ番目（ｉの初期値は１）の頂点
Piとを結ぶ線分Liがオフセツト曲線OFC′と交
差するかどうかをチエツクする。
ち少なくとも１つの線分が直線近似されたオフセ
ツト曲線OFC′と交差する場合には該直線近似さ
れたオフセツト曲線OFC′により囲まれた領域
（多角形）を複数の領域に分割する。尚、この領
域分割はたとえば以下の手順で行う（第８図参
照）。すなわち、 (イ) 重心Ｗと第ｉ番目（ｉの初期値は１）の頂点
Piとを結ぶ線分Liがオフセツト曲線OFC′と交
差するかどうかをチエツクする。
(ロ) 交差しなければｉ＋１→ｉとして、(イ)の判別
処理を行う。
処理を行う。
(ハ) 交差すれば多角形P1P2P3…Pi-1を第１の分割
領域AR１とする。
領域AR１とする。
(ニ) しかる後、多角形PiPi+1…P1の重心を求め多
角形PiPi+1…P1に対して(イ)〜(ハ)の処理を繰り返
す。
角形PiPi+1…P1に対して(イ)〜(ハ)の処理を繰り返
す。
以上の処理により、領域は複数に分割される
（第８図の例では２つの領域AR１，AR２に分割
される）。
（第８図の例では２つの領域AR１，AR２に分割
される）。
領域の分割処理が終了すれば各分割領域AR
１，AR２の重心W1，W2を求め前述と同様の処
理を行つて各分割領域AR１，AR２における複
数の閉通路CPT11〜CPT1o，CPT21〜CPT2nを求
め、これら閉通路に沿つて工具を移動させ領域加
工を行う。
１，AR２の重心W1，W2を求め前述と同様の処
理を行つて各分割領域AR１，AR２における複
数の閉通路CPT11〜CPT1o，CPT21〜CPT2nを求
め、これら閉通路に沿つて工具を移動させ領域加
工を行う。
＜発明の効果＞
以上、本発明によれば工具を連続的に移動させ
ながら領域加工ができるため、工具のむだな動き
がなくなりカツタパスの効率が上がり、加工時間
を短縮できる。
ながら領域加工ができるため、工具のむだな動き
がなくなりカツタパスの効率が上がり、加工時間
を短縮できる。
又、本発明によれば第ｉ番目の閉通路と第（ｉ
＋１）番目の閉通路間の距離を加工形状に応じて
変化するように構成したから領域の中心部などに
削り残し部分が生じることはない。
＋１）番目の閉通路間の距離を加工形状に応じて
変化するように構成したから領域の中心部などに
削り残し部分が生じることはない。
更に、本発明によれば重心を求め該重心と領域
頂点を結ぶ直線を所定分割数で分割し、対応する
分割点を結ぶ閉通路に沿つて順次工具を移動する
だけで簡単に領域加工が行える。
頂点を結ぶ直線を所定分割数で分割し、対応する
分割点を結ぶ閉通路に沿つて順次工具を移動する
だけで簡単に領域加工が行える。
又、本発明によれば領域加工データを入力する
だけで自動的に工具通路を生成できる。
だけで自動的に工具通路を生成できる。
第１図は従来の領域加工方法説明図、第２図は
本発明の概略説明図、第３図は本発明の実施例ブ
ロツク図、第４図は本発明の領域加工方法の処理
の流れ図、第５図はオフセツト曲線の算出説明
図、第６図は円弧部分を直線近似する方法の説明
図、第７図は重心演算法説明図、第８図は特殊な
領域形状を有する場合の本発明の領域加工方法説
明図である。 OLC……外形曲線、AR……領域、OFC……オ
フセツト曲線、OFC′……直線近似したオフセツ
ト曲線、Ｗ……重心、CPT１，CPT２，〜
CPTn……閉通路、AR１，AR２……分割領域、
W1，W2……分割領域の重心、１０１……NCテ
ープ、１０３……プロセツサ、１０６……パルス
分配器、１１１……RAM。
本発明の概略説明図、第３図は本発明の実施例ブ
ロツク図、第４図は本発明の領域加工方法の処理
の流れ図、第５図はオフセツト曲線の算出説明
図、第６図は円弧部分を直線近似する方法の説明
図、第７図は重心演算法説明図、第８図は特殊な
領域形状を有する場合の本発明の領域加工方法説
明図である。 OLC……外形曲線、AR……領域、OFC……オ
フセツト曲線、OFC′……直線近似したオフセツ
ト曲線、Ｗ……重心、CPT１，CPT２，〜
CPTn……閉通路、AR１，AR２……分割領域、
W1，W2……分割領域の重心、１０１……NCテ
ープ、１０３……プロセツサ、１０６……パルス
分配器、１１１……RAM。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 直線及びまたは円弧により構成された閉曲線
で囲まれた領域内部を加工する領域加工方法にお
いて、閉曲線が直線のみで構成されている場合に
は該閉曲線で囲まれた領域の重心を演算し、閉曲
線が円弧部分を含む場合には、該円弧部分を直線
近似し、直線近似してなる曲線を新たに閉曲線と
みなし、該新たな閉曲線で囲まれた領域の重心を
演算するステツプ、該重心と領域の各頂点をそれ
ぞれ結ぶ各線分が閉曲線と交差するかどうかを判
別するステツプ、前記各線分が閉曲線と交差しな
い場合には、各線分を所定の分割数に分割するス
テツプ、前記各線分の対応する分割点を結んでな
る複数の閉通路に沿つて工具を移動させて加工す
るステツプ、少なくとも１つの線分が閉曲線と交
差する場合には、前記領域を複数に分割するステ
ツプ、各分割領域について重心を演算し、重心と
該重心に対応する分割領域の各頂点を結ぶ線分を
所定の分割数に分割するステツプ、各線分の対応
する分割点を結んでなる複数の閉通路を各分割領
域について求めるステツプ、各閉通路に沿つて工
具を移動させて加工するステツプを有することを
特徴とする領域加工方法。 ２ 前記円弧部分を直線で近似するとき、円弧部
分と近似直線間の最大距離が予め定めた切り込み
ピツチ以下となるように直線近似することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の領域加工方
法。 ３ 前記領域、分割領域毎に、重心と頂点を結ぶ
線分のうち最大の長さを有する線分を求め、該線
分を前記分割数で分割してなる分割線分の長さが
予め定めた切り込みピツチ以下となるように該分
割数を決定することを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の領域加工加工方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002520A JPS60155342A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 領域加工方法 |
| US06/776,205 US4706201A (en) | 1984-01-10 | 1985-01-10 | Area cutting method |
| PCT/JP1985/000008 WO1985003023A1 (fr) | 1984-01-10 | 1985-01-10 | Procede d'usinage de surfaces |
| EP85900733A EP0168501B1 (en) | 1984-01-10 | 1985-01-10 | Area machining method |
| DE8585900733T DE3586148T2 (de) | 1984-01-10 | 1985-01-10 | Flaechenbehandlungsverfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59002520A JPS60155342A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 領域加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155342A JPS60155342A (ja) | 1985-08-15 |
| JPH0152141B2 true JPH0152141B2 (ja) | 1989-11-07 |
Family
ID=11531646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59002520A Granted JPS60155342A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 領域加工方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4706201A (ja) |
| EP (1) | EP0168501B1 (ja) |
| JP (1) | JPS60155342A (ja) |
| DE (1) | DE3586148T2 (ja) |
| WO (1) | WO1985003023A1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6219908A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-28 | Fanuc Ltd | 領域加工方法 |
| JPS6219907A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-28 | Fanuc Ltd | 領域加工方法 |
| JPS6219909A (ja) * | 1985-07-17 | 1987-01-28 | Fanuc Ltd | 領域加工方法 |
| JPS6234754A (ja) * | 1985-07-20 | 1987-02-14 | Fanuc Ltd | 面加工方法 |
| JPH0710480B2 (ja) * | 1985-07-20 | 1995-02-08 | ファナック株式会社 | 面加工方法 |
| US4747734A (en) * | 1985-11-22 | 1988-05-31 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Profiling apparatus |
| DE3820566C2 (de) * | 1987-06-19 | 1994-01-27 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren zum Ermitteln einer Bewegungsbahn eines Bearbeitungswerkzeugs einer von einer numerischen Steuervorrichtung gesteuerten Werkzeugmaschine |
| JPH0734166B2 (ja) * | 1987-06-26 | 1995-04-12 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置のオフセット形状作成方法 |
| JPH01130204A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Fanuc Ltd | エラー表示方式 |
| US4951217A (en) * | 1988-08-05 | 1990-08-21 | Pmx, Inc. | System and process for generating a tool path offset |
| JPH02218539A (ja) * | 1989-02-14 | 1990-08-31 | Fanuc Ltd | ならい方法 |
| US5313400A (en) * | 1989-02-14 | 1994-05-17 | Fanuc Ltd. | Tracing method |
| JP3293693B2 (ja) * | 1993-07-30 | 2002-06-17 | 株式会社小松製作所 | 板金切断作図装置 |
| ES2122048T3 (es) * | 1994-01-20 | 1998-12-16 | Kubo Akio | Aparato para encontrar coordenadas del centro de gravedad en las figuras. |
| RU2422251C2 (ru) * | 2008-10-20 | 2011-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский Государственный Технологический Университет "СТАНКИН" | Способ фрезерования поверхностей сложного контура |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5218869B2 (ja) * | 1972-07-25 | 1977-05-24 | ||
| JPS5274185A (en) * | 1975-12-16 | 1977-06-21 | Toshiba Mach Co Ltd | Program-driven contour processing machines |
| JPS57194855A (en) * | 1981-05-27 | 1982-11-30 | Fanuc Ltd | Numerical control system |
| JPS59161253A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-12 | Fanuc Ltd | 工作機械の加工方法 |
| JPS6090653A (ja) * | 1983-10-22 | 1985-05-21 | Fanuc Ltd | 領域加工方法 |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP59002520A patent/JPS60155342A/ja active Granted
-
1985
- 1985-01-10 DE DE8585900733T patent/DE3586148T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-01-10 EP EP85900733A patent/EP0168501B1/en not_active Expired
- 1985-01-10 WO PCT/JP1985/000008 patent/WO1985003023A1/ja not_active Ceased
- 1985-01-10 US US06/776,205 patent/US4706201A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3586148D1 (de) | 1992-07-09 |
| DE3586148T2 (de) | 1992-12-03 |
| JPS60155342A (ja) | 1985-08-15 |
| EP0168501B1 (en) | 1992-06-03 |
| WO1985003023A1 (fr) | 1985-07-18 |
| EP0168501A4 (en) | 1988-06-13 |
| US4706201A (en) | 1987-11-10 |
| EP0168501A1 (en) | 1986-01-22 |
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