JPH02180541A - 数値制御装置のコーナーオーバーライド方式 - Google Patents
数値制御装置のコーナーオーバーライド方式Info
- Publication number
- JPH02180541A JPH02180541A JP33537588A JP33537588A JPH02180541A JP H02180541 A JPH02180541 A JP H02180541A JP 33537588 A JP33537588 A JP 33537588A JP 33537588 A JP33537588 A JP 33537588A JP H02180541 A JPH02180541 A JP H02180541A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- corner
- speed
- cutting
- override value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- G05B2219/43—Speed, acceleration, deceleration control ADC
- G05B2219/43129—Speed as function of curvature, in curves, corners smaller than in straight line
Landscapes
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は工作機械の工具の送り速度を数値制御（以下Ｎ
Ｃという）により制御する制御方式に関し、とくにワー
クのコーナー部において単位時間あたりの切削量が一定
になるように自動的に速度制御するコーナーオーバーラ
イド方式に関するものである。
Ｃという）により制御する制御方式に関し、とくにワー
クのコーナー部において単位時間あたりの切削量が一定
になるように自動的に速度制御するコーナーオーバーラ
イド方式に関するものである。
［従来の技術］
従来、エンドミルによるポケット加工などワークの内面
切削を行なうとき、一定速度で切削するとコーナー部で
は単位時間当たりの切削量すなわち金属除去率が急激に
増え、切削負荷が大きくなり、工具の摩耗や切削面の面
粗さなどに悪い影響を与える。これを防ぐために、コー
ナー部で速度を落すことが考えられるが、ＮＣ装置の移
動指令は直線や円弧などの単一の動き、すなわちブロッ
クの集合で与えられ、送り速度指令もブロック単位で指
令されるため、ブロックの途中で速度指令を変えるため
には、コーナー部の工具の負荷変動を予測して切削条件
に合せた速度指令を与えたり、オーバーライド値をあら
かじめ多段階に設定して切削が進むにつれて段階ごとに
オーバーライド値を切り替えて対応していた（例えば特
開昭６３−１０５８７０号公報）。
切削を行なうとき、一定速度で切削するとコーナー部で
は単位時間当たりの切削量すなわち金属除去率が急激に
増え、切削負荷が大きくなり、工具の摩耗や切削面の面
粗さなどに悪い影響を与える。これを防ぐために、コー
ナー部で速度を落すことが考えられるが、ＮＣ装置の移
動指令は直線や円弧などの単一の動き、すなわちブロッ
クの集合で与えられ、送り速度指令もブロック単位で指
令されるため、ブロックの途中で速度指令を変えるため
には、コーナー部の工具の負荷変動を予測して切削条件
に合せた速度指令を与えたり、オーバーライド値をあら
かじめ多段階に設定して切削が進むにつれて段階ごとに
オーバーライド値を切り替えて対応していた（例えば特
開昭６３−１０５８７０号公報）。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、コーナー部付近のブロック単位の移動指令を
多段階に細分化して設定するために設定手段を多数必要
とし、とくにコーナー角が直角より大きい場合は、移動
指令の設定に時間がかかり、プログラムや演算回路の構
造が複雑になるとともに切削時間が長くなるなどの欠点
があった。
多段階に細分化して設定するために設定手段を多数必要
とし、とくにコーナー角が直角より大きい場合は、移動
指令の設定に時間がかかり、プログラムや演算回路の構
造が複雑になるとともに切削時間が長くなるなどの欠点
があった。
［課題を解決するための手段］
本発明はプログラムで設定される工具の半径と、削り代
と、コーナー角と、原点からの工具中心のｑ−ナー最終
点までのブロック移動量と、減速点と、減速点からの移
動距離と、現ブロックでの累積移動量と、機械ペンダン
トから入力される現ブロックでのオーバーライド値とを
入力とし、現ブロックでの工具接触角とコーナー部での
工具接触角を演算し、コーナー部に入る前後の工具接触
角の比からコーナー部でのオーバーライド値を出力する
オーバーライド値演算部と、コーナー部でのオーバーラ
イド値とプログラム上の指令送り速度により次ブロック
と工具が接触したときの速度指令を出力する速度加減速
演算部と、補間軌跡と前記速度指令とから演算される移
動指令を出力する補間演算部とをそなえて、時々刻々の
目標位置を求め切削量が自動的に一定になるように速度
を制御させるＮＣ装置のコーナーオーバーライド方式［
］ 工具およびワークの切削寸法が一定ならば、切削負荷は
単位時間あたりの切削量に比例し、切削量は工具とワー
クとの接触面積に工具の送り速度を乗じたものと考えら
れる。また、第２図に示すように、太線で示した接触面
積Ｓは工具半径Ｒと工具接触角Φの積で表わされ、工具
Ｔの軸方向の切り込み深さ、削り代Ｌ１工具半径Ｒが通
常一定と考えると、接触面積Ｓの変化は工具Ｔの接触角
Φの変化に比例する。したがって、工具Ｔが矢印Ｐの方
向に中心点ＢからＣに移動する場合、コーナー部での工
具接触角Φ１の増加に比例して工具の送り速度指令を減
少させるようにオーバーライド値を変化させれば、切削
量が自動的に一定になるように速度が制御され、切削負
荷が一定になる。
と、コーナー角と、原点からの工具中心のｑ−ナー最終
点までのブロック移動量と、減速点と、減速点からの移
動距離と、現ブロックでの累積移動量と、機械ペンダン
トから入力される現ブロックでのオーバーライド値とを
入力とし、現ブロックでの工具接触角とコーナー部での
工具接触角を演算し、コーナー部に入る前後の工具接触
角の比からコーナー部でのオーバーライド値を出力する
オーバーライド値演算部と、コーナー部でのオーバーラ
イド値とプログラム上の指令送り速度により次ブロック
と工具が接触したときの速度指令を出力する速度加減速
演算部と、補間軌跡と前記速度指令とから演算される移
動指令を出力する補間演算部とをそなえて、時々刻々の
目標位置を求め切削量が自動的に一定になるように速度
を制御させるＮＣ装置のコーナーオーバーライド方式［
］ 工具およびワークの切削寸法が一定ならば、切削負荷は
単位時間あたりの切削量に比例し、切削量は工具とワー
クとの接触面積に工具の送り速度を乗じたものと考えら
れる。また、第２図に示すように、太線で示した接触面
積Ｓは工具半径Ｒと工具接触角Φの積で表わされ、工具
Ｔの軸方向の切り込み深さ、削り代Ｌ１工具半径Ｒが通
常一定と考えると、接触面積Ｓの変化は工具Ｔの接触角
Φの変化に比例する。したがって、工具Ｔが矢印Ｐの方
向に中心点ＢからＣに移動する場合、コーナー部での工
具接触角Φ１の増加に比例して工具の送り速度指令を減
少させるようにオーバーライド値を変化させれば、切削
量が自動的に一定になるように速度が制御され、切削負
荷が一定になる。
［実施例〕
本発明を図に示す実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図で、１はコー
ナー部のオーバーライド値演算部である。
ナー部のオーバーライド値演算部である。
その入力は、プログラムで設定される値で、第２図に示
す工具Ｔの工具半径Ｒと、削り代りと、コーナー部を形
成する切削面Ｈ１とＨ２または現在加工している現ブロ
ックＧｌと次に加工する次ブロックＧ２とのなすコーナ
ー角θと、原点Ａから矢印Ｐの方向へ移動する工具中心
のコーナー最終点Ｃまでのブロック移動量Ｘと、減速点
Ｂすなわち工具Ｔが切削面Ｈ２に接触する工具Ｔの中心
点までの距離で表わされる減速点Ｘ６と、減速点Ｘ、か
らの移動距離Ｘ１と、現ブロックＧｌでの累積移動量Ｘ
ｌと、機械ペンダントから入力される現ブロックＧｌに
おけるオーバーライド値０ＶＲ１である。これらの入力
値からコー、ナー手前での工具接触角Φ。とコーナー部
での工具接触角Φ、を求め、コーナー部におけるオーバ
ーライド値０ＶＲ２を、０ＶＲ２＝ＯＶＲ１＊ （Φｃ
１０υ ・（１）として演算し、オーバーライド値演
算部ｌからオーバーライド値０ＶＲ２を出力する。
す工具Ｔの工具半径Ｒと、削り代りと、コーナー部を形
成する切削面Ｈ１とＨ２または現在加工している現ブロ
ックＧｌと次に加工する次ブロックＧ２とのなすコーナ
ー角θと、原点Ａから矢印Ｐの方向へ移動する工具中心
のコーナー最終点Ｃまでのブロック移動量Ｘと、減速点
Ｂすなわち工具Ｔが切削面Ｈ２に接触する工具Ｔの中心
点までの距離で表わされる減速点Ｘ６と、減速点Ｘ、か
らの移動距離Ｘ１と、現ブロックＧｌでの累積移動量Ｘ
ｌと、機械ペンダントから入力される現ブロックＧｌに
おけるオーバーライド値０ＶＲ１である。これらの入力
値からコー、ナー手前での工具接触角Φ。とコーナー部
での工具接触角Φ、を求め、コーナー部におけるオーバ
ーライド値０ＶＲ２を、０ＶＲ２＝ＯＶＲ１＊ （Φｃ
１０υ ・（１）として演算し、オーバーライド値演
算部ｌからオーバーライド値０ＶＲ２を出力する。
なお、Φ０は、
Φｃ＝ａｒｃｃＯ８（（Ｒ−Ｌ）／Ｒ） −（２）Φ
１は、 Φ、：ｌｌ ｒ ｃ ｃ ｏ ｓ （（Ｒ−Ｌ＋）
／Ｒ）＋π−θ ・・・ （３
）ここで、 Ｌ、＝Ｘ、 Ｓ ｉ ｎ （π−θ） −
（４）Ｘ １＝Ｘ＋−Ｘｄ ・・
・（５）Ｘ、＝Ｘ −Ｌ／ ｃ ｏ ｓ （θ−π／
２） ・・・（６）となる。
１は、 Φ、：ｌｌ ｒ ｃ ｃ ｏ ｓ （（Ｒ−Ｌ＋）
／Ｒ）＋π−θ ・・・ （３
）ここで、 Ｌ、＝Ｘ、 Ｓ ｉ ｎ （π−θ） −
（４）Ｘ １＝Ｘ＋−Ｘｄ ・・
・（５）Ｘ、＝Ｘ −Ｌ／ ｃ ｏ ｓ （θ−π／
２） ・・・（６）となる。
２は速度加減速演算部で入力はオーバーライド値０ＶＲ
２とプログラム上の指令送り速度Ｆ。で、次のブロック
である切削面Ｈ２と工具Ｔが接触したときの指令送り速
度Ｆ１を、 Ｆ ＝ＯＶＲ２＊ＦＣ ＝ＯＶＲ１＊ （Φｃ／Φｌ） ＊ＦＣ−（７）として
演算して出力する。
２とプログラム上の指令送り速度Ｆ。で、次のブロック
である切削面Ｈ２と工具Ｔが接触したときの指令送り速
度Ｆ１を、 Ｆ ＝ＯＶＲ２＊ＦＣ ＝ＯＶＲ１＊ （Φｃ／Φｌ） ＊ＦＣ−（７）として
演算して出力する。
３は公知の補間演算部で、補間軌跡と指令送り速度Ｆ、
とから時々刻々の目標位置を求め、移動指令として出力
する。４は送り用モータＭの制御部で、前記移動指令に
もとづいて送りモータの速度を制御して工具を移動する
。
とから時々刻々の目標位置を求め、移動指令として出力
する。４は送り用モータＭの制御部で、前記移動指令に
もとづいて送りモータの速度を制御して工具を移動する
。
自動コーナーオーバーライドを実行する条件としては、
（１）加工面がコーナー内面の切削であり、（２）工具
がコーナー部減速点に達していることと、（３）コーナ
ーが直線の折れ線で指令されていることが上げられる。
（１）加工面がコーナー内面の切削であり、（２）工具
がコーナー部減速点に達していることと、（３）コーナ
ーが直線の折れ線で指令されていることが上げられる。
コーナー内面の切削であるか否かはコーナー角θの取り
方を第３図に示すように、現ブロックＧｌが工具Ｔの進
行方向Ｐに対し左側にあるときは左回り、右側にあると
きは右回りに取ってθがπ（１８０度）未満であるとき
に内面切削と判別する。コーナー部減速点Ｘ、に達して
いることは、減速点Ｘ、と累積移動量Ｘ、を絶対値で比
較して、Ｉｘ＋１＞＝ｘｄｌで判別する。コーナーが直
線による折れ線であることは、次のブロックが直線であ
ることで判別する。
方を第３図に示すように、現ブロックＧｌが工具Ｔの進
行方向Ｐに対し左側にあるときは左回り、右側にあると
きは右回りに取ってθがπ（１８０度）未満であるとき
に内面切削と判別する。コーナー部減速点Ｘ、に達して
いることは、減速点Ｘ、と累積移動量Ｘ、を絶対値で比
較して、Ｉｘ＋１＞＝ｘｄｌで判別する。コーナーが直
線による折れ線であることは、次のブロックが直線であ
ることで判別する。
これらの条件を満たしたとき、（１）、（３）、（５）
、（７）式の演算を繰り返し、コーナー部で切削量一定
の工具送り制御を行なう。
、（７）式の演算を繰り返し、コーナー部で切削量一定
の工具送り制御を行なう。
第４図は上記実施例の装置により、送り制御を行なう時
のフローチャートである。まず、入力条件（工具半径Ｒ
１削り代り、コーナー角θ、指令送り速度Ｆ Ｃ％ブロ
ック移動量Ｘ１減速点Ｘ４等）を設定し、切削プログラ
ムに入力する（ステップ１１）。
のフローチャートである。まず、入力条件（工具半径Ｒ
１削り代り、コーナー角θ、指令送り速度Ｆ Ｃ％ブロ
ック移動量Ｘ１減速点Ｘ４等）を設定し、切削プログラ
ムに入力する（ステップ１１）。
ついで、コーナーオーバーライドモードになっているか
を判別しくステップ１２） 、Ｎｏであればコーナーの
ない加工の条件となる（ステップ１３）。
を判別しくステップ１２） 、Ｎｏであればコーナーの
ない加工の条件となる（ステップ１３）。
ＹＥＳであれば次のブロックが直線であるかどうかを確
認しくステップ１４）、次にコーナー角θがπより小さ
いことを確認して（ステップ１５）、Φ。、Ｘ、、Ｘ、
、π−θを初期設定する（ステップ１６）。つぎに、累
積移動量Ｘ、が減速点Ｘ、をすぎたことを確認して（ス
テップ１７） 、Ｌ、、Φ２．コーナーオーバーライド
値０ＶＲ２を演算しくステップ１８）、つぎにコーナー
部での指令送り速度Ｆを演算して（ステップ１９）補間
軌跡の情報とともに補間演算を行ない（ステップ２０）
、移動指令を出力する。次にブロック単位の累積移動量
Ｘ。
認しくステップ１４）、次にコーナー角θがπより小さ
いことを確認して（ステップ１５）、Φ。、Ｘ、、Ｘ、
、π−θを初期設定する（ステップ１６）。つぎに、累
積移動量Ｘ、が減速点Ｘ、をすぎたことを確認して（ス
テップ１７） 、Ｌ、、Φ２．コーナーオーバーライド
値０ＶＲ２を演算しくステップ１８）、つぎにコーナー
部での指令送り速度Ｆを演算して（ステップ１９）補間
軌跡の情報とともに補間演算を行ない（ステップ２０）
、移動指令を出力する。次にブロック単位の累積移動量
Ｘ。
を時々刻々更新していき（ステップ２１）、一つのブロ
ックの工具の移動を終了したかを確認して（ステップ２
２）完了する。
ックの工具の移動を終了したかを確認して（ステップ２
２）完了する。
［発明の効果］
以上のように、本発明によれば工具がコーナー部に進入
するにつれて変化する工具の接触面積が切削中に逐次計
算され、自動的に切削量が一定になるように速度が制御
されるので、常に切削負荷が一定になり、プログラム上
でコーナー部での切削負荷変動を検出するためのセンサ
ーを備えるなどの考慮をする必要がなく、また、コーナ
ー角が直角以外の内側コーナーでも自動的に切削量を一
定にするオーバーライドを可能にするので工具送りＮＣ
装置の構造やプログラムを簡単にする効果がある。
するにつれて変化する工具の接触面積が切削中に逐次計
算され、自動的に切削量が一定になるように速度が制御
されるので、常に切削負荷が一定になり、プログラム上
でコーナー部での切削負荷変動を検出するためのセンサ
ーを備えるなどの考慮をする必要がなく、また、コーナ
ー角が直角以外の内側コーナーでも自動的に切削量を一
定にするオーバーライドを可能にするので工具送りＮＣ
装置の構造やプログラムを簡単にする効果がある。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図、第
３図は説明図、第４図はフローチャートである。 ｌ・・・オーバーライド値演算部、２・・・速度加減速
演算部、３・・・補間演算部 特許出願人 株式会社 安用電機製作所代害者 茹汁 、ｈｔ＞ｈ
３図は説明図、第４図はフローチャートである。 ｌ・・・オーバーライド値演算部、２・・・速度加減速
演算部、３・・・補間演算部 特許出願人 株式会社 安用電機製作所代害者 茹汁 、ｈｔ＞ｈ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、プログラムで設定される工具の半径と、削り代と、
コーナー角と、原点からの工具中心のコーナー最終点ま
でのブロック移動量と、減速点と、減速点からの移動距
離と、現ブロックでの累積移動量と、機械ペンダントか
ら入力される現ブロックでのオーバーライド値とを入力
値とする数値制御装置において、現ブロックでの工具接
触角とコーナー部での工具接触角を演算し、コーナー部
に入る前後の工具接触角の比からコーナー部でのオーバ
ーライド値を出力するオーバーライド値演算部と、コー
ナー部でのオーバーライド値とプログラム上の指令送り
速度により次ブロックと工具が接触したときの速度指令
を出力する速度加減速演算部と、補間軌跡と前記速度指
令とから演算される移動指令を出力する補間演算部とを
そなえたことを特徴とする数値制御装置のコーナーオー
バーライド方式。 ２、次ブロックと工具が接触したときの速度指令Ｆ＿１
が、現ブロックにおけるオーバーライド値ＯＶＲ１と、
コーナー手前での工具接触角Φ＿ｃとコーナー部での工
具接触角Φ＿１とプログラム上の指令送り速度Ｆ＿ｃと
から、 Ｆ＿１＝ＯＶＲ１＊（Φ＿ｃ／Φ＿１）＊Ｆ＿ｃの式で
演算される請求項１記載の数値制御装置のコーナーオー
バーライド方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33537588A JPH02180541A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 数値制御装置のコーナーオーバーライド方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33537588A JPH02180541A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 数値制御装置のコーナーオーバーライド方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02180541A true JPH02180541A (ja) | 1990-07-13 |
Family
ID=18287835
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33537588A Pending JPH02180541A (ja) | 1988-12-28 | 1988-12-28 | 数値制御装置のコーナーオーバーライド方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02180541A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108693768A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 发那科株式会社 | 数值控制装置 |
-
1988
- 1988-12-28 JP JP33537588A patent/JPH02180541A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108693768A (zh) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 发那科株式会社 | 数值控制装置 |
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