JPH0249858B2 - Setsusakukeirotansakuhoho - Google Patents
SetsusakukeirotansakuhohoInfo
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- JPH0249858B2 JPH0249858B2 JP15743183A JP15743183A JPH0249858B2 JP H0249858 B2 JPH0249858 B2 JP H0249858B2 JP 15743183 A JP15743183 A JP 15743183A JP 15743183 A JP15743183 A JP 15743183A JP H0249858 B2 JPH0249858 B2 JP H0249858B2
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- curve
- dimensional curved
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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
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/42—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine
- G05B19/4202—Recording and playback systems, i.e. in which the program is recorded from a cycle of operations, e.g. the cycle of operations being manually controlled, after which this record is played back on the same machine preparation of the program medium using a drawing, a model
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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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35115—Project 3-D surface on 2-D plane, define grid in plane
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は三次元曲面上の切削経路を求める切削
経路探索方法に係り、特に三次元曲面を特定する
データと、該曲面上の切削経路を所定平面に投影
した投影曲線を特定するデータとを入力し、これ
らデータから三次元曲面上の切削経路を求める切
削経路探索方法に関する。
経路探索方法に係り、特に三次元曲面を特定する
データと、該曲面上の切削経路を所定平面に投影
した投影曲線を特定するデータとを入力し、これ
らデータから三次元曲面上の切削経路を求める切
削経路探索方法に関する。
＜従来技術＞
三次元金型等の設計図面上の曲面は一般に複数
の断面曲線によつて表現されており、ある断面曲
線と次の断面曲線間の形状データは存在しない。
ところで、数値制御加工に際してはこのように中
間の形状が与えられていないにもかかわらず上記
２つの断面曲線間を滑めらかにつながるように加
工することが要求される。このことは、換言する
ならば、上記２つの断面曲線間の曲面を、該断面
曲線のデータ等から生成し、該生成された曲面に
関するデータをNCテープに穿孔し、該NCテー
プからの指令により加工をしなければならないこ
とを意味する。このため、三次元曲面体のいくつ
かの断面、断面曲線を特定するデータとから所定
の規則に従つて複数の中間断面を生成すると共
に、該中間断面による曲面体の断面曲線（中間断
面曲線）を求め、該生成した複数の中間断面曲線
により三次元曲面体の曲面を生成する方法が開発
され、実用化されている。この方法によれば断面
データからなめらかな曲面を生成でき有効であ
る。
の断面曲線によつて表現されており、ある断面曲
線と次の断面曲線間の形状データは存在しない。
ところで、数値制御加工に際してはこのように中
間の形状が与えられていないにもかかわらず上記
２つの断面曲線間を滑めらかにつながるように加
工することが要求される。このことは、換言する
ならば、上記２つの断面曲線間の曲面を、該断面
曲線のデータ等から生成し、該生成された曲面に
関するデータをNCテープに穿孔し、該NCテー
プからの指令により加工をしなければならないこ
とを意味する。このため、三次元曲面体のいくつ
かの断面、断面曲線を特定するデータとから所定
の規則に従つて複数の中間断面を生成すると共
に、該中間断面による曲面体の断面曲線（中間断
面曲線）を求め、該生成した複数の中間断面曲線
により三次元曲面体の曲面を生成する方法が開発
され、実用化されている。この方法によれば断面
データからなめらかな曲面を生成でき有効であ
る。
＜従来技術の欠点＞
ところで、加工によつては曲面上に所定形状の
溝切り加工等が要求される場合がある。かかる場
合、溝切り加工のための切削通路を必ず曲面上に
存在するように生成しなければならない。
溝切り加工等が要求される場合がある。かかる場
合、溝切り加工のための切削通路を必ず曲面上に
存在するように生成しなければならない。
しかし、前述のように曲面は複数の断面曲線に
よつて表現され、断面曲線と次の断面曲線間の形
状データは存在しない。このため、曲面生成前に
曲面上の点を特定することができず、換言すれば
曲面生成前に曲面上の点を用いて切削通路を近似
により、あるいは点列により生成することはでき
ない。尚、設計図面上から得られる断面曲線の数
は限られているが、たとえ断面曲線データをより
細くとることができたとしても、各断面曲線間の
曲面は特定できず、やはり生成しなければならな
い。
よつて表現され、断面曲線と次の断面曲線間の形
状データは存在しない。このため、曲面生成前に
曲面上の点を特定することができず、換言すれば
曲面生成前に曲面上の点を用いて切削通路を近似
により、あるいは点列により生成することはでき
ない。尚、設計図面上から得られる断面曲線の数
は限られているが、たとえ断面曲線データをより
細くとることができたとしても、各断面曲線間の
曲面は特定できず、やはり生成しなければならな
い。
又、曲面が断面曲線を用いて生成されたとして
も、該生成された曲面は曲面生成装置内に点群と
して記憶されているだけであり、いかに曲面上に
切削通路を生成するかは容易なことではない。
も、該生成された曲面は曲面生成装置内に点群と
して記憶されているだけであり、いかに曲面上に
切削通路を生成するかは容易なことではない。
以上から、従来は曲面を生成することはできる
が、かかる曲面上に三次元切削通路を生成するこ
とは容易でなかつた。
が、かかる曲面上に三次元切削通路を生成するこ
とは容易でなかつた。
＜発明の目的＞
本発明の目的は、生成された曲面上に必ず切削
経路を生成することができる切削経路探索方法を
提供することである。
経路を生成することができる切削経路探索方法を
提供することである。
本発明の別の目的は三次元曲面を特定するデー
タと、該曲面上の切削経路を所定平面（たとえば
Ｘ−Ｙ平面）に投影した投影曲線データとから曲
面上に該切削経路を確実に生成することができる
切削経路探索方法を提供することである。
タと、該曲面上の切削経路を所定平面（たとえば
Ｘ−Ｙ平面）に投影した投影曲線データとから曲
面上に該切削経路を確実に生成することができる
切削経路探索方法を提供することである。
＜発明の概要＞
第１図は本発明の概略説明図で、第１図Ａは曲
面斜視図、第１図Ｂは第１図Ａの一部拡大図であ
る。本発明は三次元曲面４１上の切削経路３１を
求める切削経路探索方法であり、三次元曲面４１
を特定するデータ（たとえば動作曲線１１ａ，１
２ａ、基準曲線２１ａ，２２ａを特定するデー
タ）と該曲面上の切削経路３１の所定平面（XY
平面）に対する投影曲線３１ａを特定するデータ
を入力し、三次元曲面４１を多数の微小四辺形よ
りなるパツチ５１，５１…に分割し、XY平面上
に投影したパツチ５１の四辺ia、ib、ja、jbと投
影曲線３１ａとが交叉する交叉点P1i、P2iを求
め、該交叉点P1i、P2iをそれぞれ三次元曲面４１
上のポイントP1′i、P2′iに変換してその座標値を
記憶し、得られたポイント群を順次連結してなる
通路を三次元曲面４１上の切削経路３１とする切
削経路探索方法である。
面斜視図、第１図Ｂは第１図Ａの一部拡大図であ
る。本発明は三次元曲面４１上の切削経路３１を
求める切削経路探索方法であり、三次元曲面４１
を特定するデータ（たとえば動作曲線１１ａ，１
２ａ、基準曲線２１ａ，２２ａを特定するデー
タ）と該曲面上の切削経路３１の所定平面（XY
平面）に対する投影曲線３１ａを特定するデータ
を入力し、三次元曲面４１を多数の微小四辺形よ
りなるパツチ５１，５１…に分割し、XY平面上
に投影したパツチ５１の四辺ia、ib、ja、jbと投
影曲線３１ａとが交叉する交叉点P1i、P2iを求
め、該交叉点P1i、P2iをそれぞれ三次元曲面４１
上のポイントP1′i、P2′iに変換してその座標値を
記憶し、得られたポイント群を順次連結してなる
通路を三次元曲面４１上の切削経路３１とする切
削経路探索方法である。
＜実施例＞
第２図は本発明の実施例ブロツク図、第３図は
処理の流れ図、第４図は曲面生成説明図である。
処理の流れ図、第４図は曲面生成説明図である。
第２図において、１０１はデータ入力用のキー
ボード、１０２はプロセツサ、１０３はコントロ
ールプログラム記憶用のROM、１０４はRAM、
１０５はワーキングメモリ、１０６は生成された
３次元曲面データを記憶する曲面記憶メモリ、１
０７は生成された切削経路を紙テープ、磁気テー
プなどの外部記憶媒体１０８に出力する出力装
置、１０９はアドレスバス、１１０はデータバス
である。
ボード、１０２はプロセツサ、１０３はコントロ
ールプログラム記憶用のROM、１０４はRAM、
１０５はワーキングメモリ、１０６は生成された
３次元曲面データを記憶する曲面記憶メモリ、１
０７は生成された切削経路を紙テープ、磁気テー
プなどの外部記憶媒体１０８に出力する出力装
置、１０９はアドレスバス、１１０はデータバス
である。
以下、本発明に係る切削経路探索処理について
説明する。
説明する。
(イ) まず、キーボード１０１から三次元曲面４
１、及び該三次元曲面上の切削通路３１をXY
平面に投影した投影曲線３１ａを特定するデー
タをそれぞれ入力する。これら入力されたデー
タはRAM１０４に格納される。尚、三次元曲
面４１はたとえば動作曲線１１ａ，１２ａ並び
に基準曲線２１ａ，２２ａにより特定されるか
ら、これら曲線データを入力することにより三
次元曲面４１は特定される。
１、及び該三次元曲面上の切削通路３１をXY
平面に投影した投影曲線３１ａを特定するデー
タをそれぞれ入力する。これら入力されたデー
タはRAM１０４に格納される。尚、三次元曲
面４１はたとえば動作曲線１１ａ，１２ａ並び
に基準曲線２１ａ，２２ａにより特定されるか
ら、これら曲線データを入力することにより三
次元曲面４１は特定される。
(ロ) データが入力されればプロセツサ１０２はま
ず公知の手法により曲面生成処理を実行する。
第４図はかかる曲面生成処理の説明図であり、
第４図Ａにおいて１１，１２は３次元曲面体４
１の断面（与断面）、１１ａ，１２ａはそれぞ
れ与断面１１，１２により３次元曲面体４１を
切断した場合の断面曲線で動作曲線（与断面曲
線）、２１は動作曲線１１ａ，１２ａ上の第１
の点P1、P1′をそれぞれ含む第１の基準面、２
２は動作曲線１１ａ，１２ａ上の第２の点P2、
P2′をそれぞれ含む第２の基準面、２１ａ，２
２ａはそれぞれ第１及び第２の基準面２１，２
２上に存在し、３次元曲面体４１の外形を特定
する第１及び第２の基準曲線、１３は前記第１
及び第２の基準曲線２１ａ，２２ａをそれぞれ
ｍ：ｎに内分する点P1″、P2″を含み、且つ分割
点P2″より第１の基準面２１におろした垂線と
該第１の基準面２１との交点P3″をも含む中間
断面である。さて、曲面４１は以下の(1)〜(6)の
ステツプにより生成される。すなわち、 (1) 対象とする中間断面１３の断面情報（分割
比ｍ：ｎ）を求める。換言すれば、基準曲線
２１ａ，２２ａをｍ：ｎに内分する分割点
P1″、P2″を含む中間断面１３を生成する。
ず公知の手法により曲面生成処理を実行する。
第４図はかかる曲面生成処理の説明図であり、
第４図Ａにおいて１１，１２は３次元曲面体４
１の断面（与断面）、１１ａ，１２ａはそれぞ
れ与断面１１，１２により３次元曲面体４１を
切断した場合の断面曲線で動作曲線（与断面曲
線）、２１は動作曲線１１ａ，１２ａ上の第１
の点P1、P1′をそれぞれ含む第１の基準面、２
２は動作曲線１１ａ，１２ａ上の第２の点P2、
P2′をそれぞれ含む第２の基準面、２１ａ，２
２ａはそれぞれ第１及び第２の基準面２１，２
２上に存在し、３次元曲面体４１の外形を特定
する第１及び第２の基準曲線、１３は前記第１
及び第２の基準曲線２１ａ，２２ａをそれぞれ
ｍ：ｎに内分する点P1″、P2″を含み、且つ分割
点P2″より第１の基準面２１におろした垂線と
該第１の基準面２１との交点P3″をも含む中間
断面である。さて、曲面４１は以下の(1)〜(6)の
ステツプにより生成される。すなわち、 (1) 対象とする中間断面１３の断面情報（分割
比ｍ：ｎ）を求める。換言すれば、基準曲線
２１ａ，２２ａをｍ：ｎに内分する分割点
P1″、P2″を含む中間断面１３を生成する。
(2) ついで動作曲線１１ａ，１２ａと、中間断
面１３と第１、第２の基準曲線２１ａ，２２
ａとの交点P1″、P2″を同一平面上に変換する
（第４図Ｂ）。尚、以下の（２−１）〜（２−
３）の操作を行うことにより動作曲線１１
ａ，１２ａ及び交点P1″、P2″を同一平面上の
曲線、ポイントとして考えることができる。
面１３と第１、第２の基準曲線２１ａ，２２
ａとの交点P1″、P2″を同一平面上に変換する
（第４図Ｂ）。尚、以下の（２−１）〜（２−
３）の操作を行うことにより動作曲線１１
ａ，１２ａ及び交点P1″、P2″を同一平面上の
曲線、ポイントとして考えることができる。
(2‐1) 基準曲線２１ａと両与断面１１，１２と
の交点P1、P1′並びに交点P1″を同一点とす
る。
の交点P1、P1′並びに交点P1″を同一点とす
る。
(2‐2) 基準面２１と与断面１１，１２、中間断
面１３との交線HL，HL′，HL″を考える
と、それぞれの交線HL，HL′，HL″は交
点P1、P1′、P1″によつて２分される。この
２分された線分を重ねる。
面１３との交線HL，HL′，HL″を考える
と、それぞれの交線HL，HL′，HL″は交
点P1、P1′、P1″によつて２分される。この
２分された線分を重ねる。
(2‐3) 基準曲線２１ａと与断面１１，１２、中
間断面１３との交点P1、P1′、P1″を通り、
基準曲線２１ａに垂直な直線VL，VL′，
VL″を各与断面１１，１２、中間断面１３
上に考えると、それぞれの交線VL，VL′，
VL″は交点P1、P1′、P1″によつて２分され
る。この２分された線分のうち基準曲線２
１ａに対し同一方向にある線分を重ねてと
る。
間断面１３との交点P1、P1′、P1″を通り、
基準曲線２１ａに垂直な直線VL，VL′，
VL″を各与断面１１，１２、中間断面１３
上に考えると、それぞれの交線VL，VL′，
VL″は交点P1、P1′、P1″によつて２分され
る。この２分された線分のうち基準曲線２
１ａに対し同一方向にある線分を重ねてと
る。
(3) 上記(2)のステツプにより得られた所定平面
上の動作曲線１１a′と１２a′（第４図Ｂ参照）
を用いて該平面上にて中間断面曲線１３ｂを
生成する。
上の動作曲線１１a′と１２a′（第４図Ｂ参照）
を用いて該平面上にて中間断面曲線１３ｂを
生成する。
この中間断面曲線１３ｂは以下の手順によ
り生成される。
り生成される。
(3‐1) 動作曲線１１a′，１２a′の線長をそれぞ
れａ：ｂに分割する点Q1、Q2を以下の手
法で求める。
れａ：ｂに分割する点Q1、Q2を以下の手
法で求める。
(3‐1a) 動作曲線１１a′，１２a′の各要素（動作
曲線を構成する線分あるいは円弧を要素
と称する）の長さを求め、それ等を合計
して動作曲線１１a′，１２a′の長さＤを
求める。
曲線を構成する線分あるいは円弧を要素
と称する）の長さを求め、それ等を合計
して動作曲線１１a′，１２a′の長さＤを
求める。
(3‐1b) ａ／（ａ＋ｂ）・Ｄ＝D′を求める。
(3‐1c) 分割の基点となる一方の端よりD′の長
さの位置を含む要素を抽出する。この要
素の抽出は最初の要素の長さをD1、次
の要素の長さをD2、以下同様にD3，…，
Di…とするとき K-1 〓i=1 Di≦D′≦K-1 〓i=1 Di となるｋを求めることにより行われる。
さの位置を含む要素を抽出する。この要
素の抽出は最初の要素の長さをD1、次
の要素の長さをD2、以下同様にD3，…，
Di…とするとき K-1 〓i=1 Di≦D′≦K-1 〓i=1 Di となるｋを求めることにより行われる。
(3‐1d) ｋ番目の要素に対し、その始点より
D″＝D′−K-1
〓i=1
Di
となるｋ番目の要素上の点を求める。この求めた
点が動作曲線１１a′，１２a′を一方の端点P1、
P1′からａ：ｂに分割する点である。尚、（３−
1c）においてｋ＝１のとき K-1 〓i=1 Di＝０ とする。
点が動作曲線１１a′，１２a′を一方の端点P1、
P1′からａ：ｂに分割する点である。尚、（３−
1c）においてｋ＝１のとき K-1 〓i=1 Di＝０ とする。
(3‐2) 分割点Q1とQ2を結ぶ直線をステツプ(1)の
分割比ｍ：ｎで分割する分割点Riを演算
する（第４図ｃ）。
分割比ｍ：ｎで分割する分割点Riを演算
する（第４図ｃ）。
尚、分割点Q1、Q2の座標値をそれぞれ
（x1、y1）、（x2、y2）とすれば分割点Riの
座標値Ri（Ｘ、Ｙ）は Ｘ＝x1＋ｍ／ｍ＋ｎ（x2−x1） (1) Ｙ＝y1＋ｍ／ｍ＋ｎ（y2−y1） (2) により演算される。
（x1、y1）、（x2、y2）とすれば分割点Riの
座標値Ri（Ｘ、Ｙ）は Ｘ＝x1＋ｍ／ｍ＋ｎ（x2−x1） (1) Ｙ＝y1＋ｍ／ｍ＋ｎ（y2−y1） (2) により演算される。
(3‐3) ステツプ（３−１）の分割比ａ：ｂの値
を０から１に順次変化させながらRi点
（ｉ＝１、２、…）の点列により中間断面
曲線１３ｂを生成する（第４図Ｃ）。尚、
この分割比ａ：ｂの変化を細かくとること
により、より滑めらかな中間断面曲線１３
ｂをうることができる。
を０から１に順次変化させながらRi点
（ｉ＝１、２、…）の点列により中間断面
曲線１３ｂを生成する（第４図Ｃ）。尚、
この分割比ａ：ｂの変化を細かくとること
により、より滑めらかな中間断面曲線１３
ｂをうることができる。
(4) 上記(3)のステツプにより得られた所定平面
上の中間断面曲線１３ｂと交点P1″とP2″を用
いて該平面上にて中間断面曲線１３a′を生成
する。尚、この中間断面曲線１３a′は以下の
手順により生成される。
上の中間断面曲線１３ｂと交点P1″とP2″を用
いて該平面上にて中間断面曲線１３a′を生成
する。尚、この中間断面曲線１３a′は以下の
手順により生成される。
(4‐1) 中間断面曲線１３ｂの始点P1″と終点Pe
を結ぶ線分の長さｋと前記交点P1″、P2″を
結ぶ線分の長さｌとの比ｋ／ｌ並びに、角
度 PeP1″P2″の線分P1″PeよりP1″P2″へと
つた右回りを正とする回転角θを演算する
（第４図Ｄ）。
を結ぶ線分の長さｋと前記交点P1″、P2″を
結ぶ線分の長さｌとの比ｋ／ｌ並びに、角
度 PeP1″P2″の線分P1″PeよりP1″P2″へと
つた右回りを正とする回転角θを演算する
（第４図Ｄ）。
(4‐2) 中間断面曲線１３ｂをａ：ｂに分割する
分割点Siをステツプ（３−1a）〜（３−
1d）と同一手法で求める。
分割点Siをステツプ（３−1a）〜（３−
1d）と同一手法で求める。
(4‐3) 線分P1Siをｋ：ｌで外分する外分点Si′を
θ回転させたときの点Si″を演算する（第
４図Ｄ）。
θ回転させたときの点Si″を演算する（第
４図Ｄ）。
尚、中間断面曲線１３ｂをａ：ｂに分割
する分割点Siの座標を（xi、yi）、P1″の座
標をx0、y0）、Si″の座標を（Ｘ、Ｙ）とす
れば Ｘ＝x0＋ｌ（xi−x0）／ｋ・cosθ−ｌ（yi−y0）／ｋ
・sinθ (3) Ｙ＝y0＋ｌ（xi−x0）／ｋ・sinθ−ｌ（yi−y0）／ｋ
・cosθ (4) によりSi″の座標値が求まる。
する分割点Siの座標を（xi、yi）、P1″の座
標をx0、y0）、Si″の座標を（Ｘ、Ｙ）とす
れば Ｘ＝x0＋ｌ（xi−x0）／ｋ・cosθ−ｌ（yi−y0）／ｋ
・sinθ (3) Ｙ＝y0＋ｌ（xi−x0）／ｋ・sinθ−ｌ（yi−y0）／ｋ
・cosθ (4) によりSi″の座標値が求まる。
(4‐4) ・ステツプ（４−２）分割比ａ／ｂの値
を０から１に順次変化させながらSi″点
（ｉ＝１、２、３…）の点列より中間断面
曲線１３a′を生成する（第４図Ｄ）。尚、
この分割比ａ／ｂの変化を細かくとること
により、より滑めらかな中間断面曲線１３
a′をうることができる。
を０から１に順次変化させながらSi″点
（ｉ＝１、２、３…）の点列より中間断面
曲線１３a′を生成する（第４図Ｄ）。尚、
この分割比ａ／ｂの変化を細かくとること
により、より滑めらかな中間断面曲線１３
a′をうることができる。
(5) ・ステツプ(4)で得られた所定平面上での中
間断面曲線１３a′を定義空間内の中間断面１
３（第４図Ｅ）上に変換すれば、基準曲線２
１ａ，２２ａをｍ：ｎに分割する分割点P1″、
P2″を含む中間断面１３による中間断面曲線
１３ａが生成される。
間断面曲線１３a′を定義空間内の中間断面１
３（第４図Ｅ）上に変換すれば、基準曲線２
１ａ，２２ａをｍ：ｎに分割する分割点P1″、
P2″を含む中間断面１３による中間断面曲線
１３ａが生成される。
(6) ・以上のステツプ(2)〜(5)をステツプ(1)にお
ける分割比ｍ／ｎを０から１に順次変換させ
て実行すれば三次元曲面４１が生成される。
尚、第５図に示すように基準曲線２１ａ上の
ｊ番目の分割点を含む中間断面曲線１３ａ(j)
と表現し、各中間断面曲線１３ａ(j)（ｊ＝
１、２、…ｎ）のｉ番目の分割点を連結して
なる曲線を１４(i)と表現するとき、曲線１３
ａ(j)，１３ａ（ｊ＋１）１４(i)，１４（ｉ＋
１）により囲まれる四辺形をパツチＰ（ｉ、
ｊ）という。そして、パツチＰ（ｉ、ｊ）の
４つの頂点Q1、Q2、Q3、Q4はそれぞれ上記
曲面生成処理により作成されて曲面記憶メモ
リ１０６に記憶されている。
ける分割比ｍ／ｎを０から１に順次変換させ
て実行すれば三次元曲面４１が生成される。
尚、第５図に示すように基準曲線２１ａ上の
ｊ番目の分割点を含む中間断面曲線１３ａ(j)
と表現し、各中間断面曲線１３ａ(j)（ｊ＝
１、２、…ｎ）のｉ番目の分割点を連結して
なる曲線を１４(i)と表現するとき、曲線１３
ａ(j)，１３ａ（ｊ＋１）１４(i)，１４（ｉ＋
１）により囲まれる四辺形をパツチＰ（ｉ、
ｊ）という。そして、パツチＰ（ｉ、ｊ）の
４つの頂点Q1、Q2、Q3、Q4はそれぞれ上記
曲面生成処理により作成されて曲面記憶メモ
リ１０６に記憶されている。
以上のステツプ(ロ)により曲面生成処理が完
了すればプロセツサ１０２は切削経路探索処
理を開始する。
了すればプロセツサ１０２は切削経路探索処
理を開始する。
(ハ) まず、０→ｉ、０→ｊとする。
(ニ) パツチＰ（ｉ、ｊ）の４つの頂点Q1〜Q4の座
標値を曲面記憶メモリ１０６からワーキングメ
モリ１０５に読み出し、しかる後パツチＰ（ｉ、
ｊ）をXY平面上に投影してなる四辺形が投影
曲線３１ａの始点QSを包含するか（投影曲線
と交叉するか）を判別する。
標値を曲面記憶メモリ１０６からワーキングメ
モリ１０５に読み出し、しかる後パツチＰ（ｉ、
ｊ）をXY平面上に投影してなる四辺形が投影
曲線３１ａの始点QSを包含するか（投影曲線
と交叉するか）を判別する。
(ホ) ステツプ(ニ)において、交叉しなければ
ｉ≦（Ｍ−１） (5)
かどうかを判別する。尚、Ｍは中間断面曲線の
最大分割数である。
最大分割数である。
(ヘ) ステツプ(ホ)の判別により(5)式を満足していれ
ば ｉ＋１→ｉ としてステツプ(ニ)へ飛び投影曲線３１ａと交叉
するパツチを探索する処理を行なう。
ば ｉ＋１→ｉ としてステツプ(ニ)へ飛び投影曲線３１ａと交叉
するパツチを探索する処理を行なう。
(ト) ステツプ(ホ)の判別により(5)式が満たされてい
なければ ０→ｉ、ｊ＋１→ｊ として、ステツプ(ニ)へ飛び投影曲線３１ａと交
叉するパツチの探索処理行なう。
なければ ０→ｉ、ｊ＋１→ｊ として、ステツプ(ニ)へ飛び投影曲線３１ａと交
叉するパツチの探索処理行なう。
一方、ステツプ(ニ)の判別処理においてパツチ
Ｐ（ｉ、ｊ）が投影曲線３１ａと交叉していれ
ば以下の処理を行なう。
Ｐ（ｉ、ｊ）が投影曲線３１ａと交叉していれ
ば以下の処理を行なう。
(チ) 投影曲線３１ａと、パツチＰ（ｉ、ｊ）を
XY平面上に投影してなる四辺ia、ib、ja、jb
（第１図Ｂ参照）のうち所定の２辺との交叉点
P1iP2iの座標値（x1i、y1i）、（x2i、y2i）を算出
してワーキングメモリ１０５に記憶する。尚、
四辺ia、ib、ja、jbをそれぞれ直線とみなすこ
とにより、パツチＰ（ｉ、ｊ）の４つの頂点Q1
〜Q4の座標値と投影曲線データとから交叉点
P1i、P2iの座標値が算出される。又、パツチＰ
（ｉ、ｊ）の４つの頂点Q1〜Q4の座標値（xi、
yi、zi）（ｉ＝１、２、３、４）は曲面記憶メ
モリ１０６からワーキングメモリ１０５に読み
出されている。
XY平面上に投影してなる四辺ia、ib、ja、jb
（第１図Ｂ参照）のうち所定の２辺との交叉点
P1iP2iの座標値（x1i、y1i）、（x2i、y2i）を算出
してワーキングメモリ１０５に記憶する。尚、
四辺ia、ib、ja、jbをそれぞれ直線とみなすこ
とにより、パツチＰ（ｉ、ｊ）の４つの頂点Q1
〜Q4の座標値と投影曲線データとから交叉点
P1i、P2iの座標値が算出される。又、パツチＰ
（ｉ、ｊ）の４つの頂点Q1〜Q4の座標値（xi、
yi、zi）（ｉ＝１、２、３、４）は曲面記憶メ
モリ１０６からワーキングメモリ１０５に読み
出されている。
(リ) 交叉点P1i、P2iの座標値が求まれば、該交叉
点に対応する三次元曲面４１上のポイント
P1i′、P2i′のＺ軸座標値z1i、z2iを次式により求
める。今、投影曲線３１ａが辺ia、ibと交叉す
るものとし（第１図Ｂ参照）辺iaの端点をQ1′、
Q2′、辺ibの端点をQ3′、Q4′とし、点Q1′、
Q2′Q3′、Q4′に対応する三次元曲面上のポイン
トをQ1、Q2、Q3、Q4各ポイントQ1〜Q4の座標
値を（x1、y1、z1）、（x2、y2、z2）、（x3、y3、
z3）、（x4、y4、z4）とすれば、z1i、z2iはそれ
ぞれ z1i＝z1＋（z2−z1）／（x2−x1）（x1i−x1） (6) z2i＝z3＋（z4−z3）／（x4−x3）（x2i−x3） (7) より算出される。尚、(6)、(7)式に替えて、 z1i＝z1＋（z2−z1）／（y2−y1）（y1i−y1） (8) z2i＝z3＋（z4−z3）／（y4−y3）（y2i−y3） (9) よりポイントP1i′、P2i′のＺ軸座標値を求めて
もよい。
点に対応する三次元曲面４１上のポイント
P1i′、P2i′のＺ軸座標値z1i、z2iを次式により求
める。今、投影曲線３１ａが辺ia、ibと交叉す
るものとし（第１図Ｂ参照）辺iaの端点をQ1′、
Q2′、辺ibの端点をQ3′、Q4′とし、点Q1′、
Q2′Q3′、Q4′に対応する三次元曲面上のポイン
トをQ1、Q2、Q3、Q4各ポイントQ1〜Q4の座標
値を（x1、y1、z1）、（x2、y2、z2）、（x3、y3、
z3）、（x4、y4、z4）とすれば、z1i、z2iはそれ
ぞれ z1i＝z1＋（z2−z1）／（x2−x1）（x1i−x1） (6) z2i＝z3＋（z4−z3）／（x4−x3）（x2i−x3） (7) より算出される。尚、(6)、(7)式に替えて、 z1i＝z1＋（z2−z1）／（y2−y1）（y1i−y1） (8) z2i＝z3＋（z4−z3）／（y4−y3）（y2i−y3） (9) よりポイントP1i′、P2i′のＺ軸座標値を求めて
もよい。
(ヌ) しかる後、（x1i、y1i、z1i）、（x2i、y2i、z2i
）
をそれぞれ三次元曲面４１上の切削通路３１上
のポイントP1i′、P2i′としてRAM１０４に記憶
する。
）
をそれぞれ三次元曲面４１上の切削通路３１上
のポイントP1i′、P2i′としてRAM１０４に記憶
する。
(ル) ついで、投影曲線３１ａが交叉する次のパ
ツチを求める。尚、第６図から明らかなように
投影曲線３１ａが交叉する次のパツチはパツチ
Ｐ（ｉ、ｊ）を囲む４つのパツチＰ（ｉ−１、
ｊ）、Ｐ（ｉ、ｊ−１）、Ｐ（ｉ＋１、ｊ）、Ｐ
（ｉ、ｊ＋１）のうちのどれか１つである。但
し、パツチＰ（ｉ、ｊ）の頂点Q1′〜Q4′を投影
曲線３１ａが通る場合を考えると投影曲線３１
ａが交叉する次のパツチはパツチＰ（ｉ、ｊ）
を囲む８つのパツチのどれかであるが実施例で
は頂点Q1′〜Q4′を通らないものとして説明す
る。
ツチを求める。尚、第６図から明らかなように
投影曲線３１ａが交叉する次のパツチはパツチ
Ｐ（ｉ、ｊ）を囲む４つのパツチＰ（ｉ−１、
ｊ）、Ｐ（ｉ、ｊ−１）、Ｐ（ｉ＋１、ｊ）、Ｐ
（ｉ、ｊ＋１）のうちのどれか１つである。但
し、パツチＰ（ｉ、ｊ）の頂点Q1′〜Q4′を投影
曲線３１ａが通る場合を考えると投影曲線３１
ａが交叉する次のパツチはパツチＰ（ｉ、ｊ）
を囲む８つのパツチのどれかであるが実施例で
は頂点Q1′〜Q4′を通らないものとして説明す
る。
従つて、パツチＰ（ｉ−１、ｊ）、Ｐ（ｉ、ｊ
−１）、Ｐ（ｉ＋１、ｊ）、Ｐ（ｉ、ｊ＋１）のう
ち投影曲線３１ａと交叉するパツチを求め、そ
のパツチを新たにＰ（ｉ、ｊ）としてステツプ
(チ)へ飛び切削経路探索処理を行なう。尚、第６
図矢印方向に各パツチと交叉する交叉点で求め
られてきたときには、投影曲線３１ａはパツチ
Ｐ（ｉ、ｊ−１）、Ｐ（ｉ、ｊ＋１）と交叉する
が、既に利用されたパツチＰ（ｉ、ｊ−１）は
捨てる。
−１）、Ｐ（ｉ＋１、ｊ）、Ｐ（ｉ、ｊ＋１）のう
ち投影曲線３１ａと交叉するパツチを求め、そ
のパツチを新たにＰ（ｉ、ｊ）としてステツプ
(チ)へ飛び切削経路探索処理を行なう。尚、第６
図矢印方向に各パツチと交叉する交叉点で求め
られてきたときには、投影曲線３１ａはパツチ
Ｐ（ｉ、ｊ−１）、Ｐ（ｉ、ｊ＋１）と交叉する
が、既に利用されたパツチＰ（ｉ、ｊ−１）は
捨てる。
(ヲ) ステツプ（ル）の処理において投影曲線が
交叉するパツチが存在しなければ、切削経路が
生成されたものとして処理を終了する。しかる
後RAM１０４に記憶された切削経路データを
出力装置内１０７を介して外部記憶媒体に出力
すればNCデータの作成処理が完了する。
交叉するパツチが存在しなければ、切削経路が
生成されたものとして処理を終了する。しかる
後RAM１０４に記憶された切削経路データを
出力装置内１０７を介して外部記憶媒体に出力
すればNCデータの作成処理が完了する。
尚、以上においてはXY平面に三次元曲面上の
切削通路を投影した投影曲線データを入力した場
合について説明したが、本発明は係る場合に限定
されるものではなく、YZ平面、Ｚ−Ｘ平面等に
投影した投影曲線データを入力するように構成し
てもよい。又、工具中心軸ベクトルについては説
明の都合上省略したが、(6)〜(7)式の比例配分の手
法により工具中心軸ベクトルを演算できることは
当然である。更に、投影曲線の始点を含むパツチ
の探索においては該投影曲線の始点における向き
が右下り、右上り、左下り、左上りのときにはそ
れぞれパツチＰ（Ｏ、Ｏ）、Ｐ（Ｍ、Ｏ）、Ｐ（Ｏ、
Ｎ）、Ｐ（Ｍ、Ｎ）から第６図矢印方向に向けてパ
ツチ探索処理を行なうとよい。又、投影曲線の始
点がパツチの四辺上に存在しない場合には、投影
曲線の始点データと、該始点を含むパツチの頂点
座標値から、曲面上の始点座標値が得られる。
切削通路を投影した投影曲線データを入力した場
合について説明したが、本発明は係る場合に限定
されるものではなく、YZ平面、Ｚ−Ｘ平面等に
投影した投影曲線データを入力するように構成し
てもよい。又、工具中心軸ベクトルについては説
明の都合上省略したが、(6)〜(7)式の比例配分の手
法により工具中心軸ベクトルを演算できることは
当然である。更に、投影曲線の始点を含むパツチ
の探索においては該投影曲線の始点における向き
が右下り、右上り、左下り、左上りのときにはそ
れぞれパツチＰ（Ｏ、Ｏ）、Ｐ（Ｍ、Ｏ）、Ｐ（Ｏ、
Ｎ）、Ｐ（Ｍ、Ｎ）から第６図矢印方向に向けてパ
ツチ探索処理を行なうとよい。又、投影曲線の始
点がパツチの四辺上に存在しない場合には、投影
曲線の始点データと、該始点を含むパツチの頂点
座標値から、曲面上の始点座標値が得られる。
＜発明の効果＞
以上、本発明によれば三次元曲面を特定するデ
ータと該曲面上の切削経路の所定平面に対する投
影曲線を特定するデータを入力し、前記三次元曲
面を多数の微小四辺形よりなるパツチに分割し、
前記平面上に投影したパツチの四辺と前記投影曲
線とが交叉する交叉点P1i、P2iを求め、該交叉点
P1i、P2iをそれぞれ前記三次元曲面上のポイント
P1′i、P2i′に変換して記憶し、得られたポイント
群を順次連結してなる通路を三次元曲面上の切削
経路としたから、三次元曲面上の曲線に沿つた溝
切りなどのNCデータを提供でき有効である。
ータと該曲面上の切削経路の所定平面に対する投
影曲線を特定するデータを入力し、前記三次元曲
面を多数の微小四辺形よりなるパツチに分割し、
前記平面上に投影したパツチの四辺と前記投影曲
線とが交叉する交叉点P1i、P2iを求め、該交叉点
P1i、P2iをそれぞれ前記三次元曲面上のポイント
P1′i、P2i′に変換して記憶し、得られたポイント
群を順次連結してなる通路を三次元曲面上の切削
経路としたから、三次元曲面上の曲線に沿つた溝
切りなどのNCデータを提供でき有効である。
第１図は本発明の概略説明図、第２図は本発明
の実施例ブロツク図、第３図は本発明の処理の流
れ図、第４図は曲面生成法説明図、第５図及び第
６図は本発明の説明図である。 １０１……キーボード、１０２……プロセツ
サ、１０３……ROM、１０４……RAM、１０
５……ワーキングメモリ、１０６……３次元曲面
記憶メモリ、１０７……NCデータ出力装置。
の実施例ブロツク図、第３図は本発明の処理の流
れ図、第４図は曲面生成法説明図、第５図及び第
６図は本発明の説明図である。 １０１……キーボード、１０２……プロセツ
サ、１０３……ROM、１０４……RAM、１０
５……ワーキングメモリ、１０６……３次元曲面
記憶メモリ、１０７……NCデータ出力装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 三次元曲面上の切削経路を求める切削経路探
索方法において、該三次元曲面を特定するデータ
と該曲面上の切削経路を所定平面に投影した投影
曲線を特定するデータを入力し、前記三次元曲面
を多数の微小四辺形よりなるパツチに分割し、前
記平面上に投影したパツチの四辺と前記投影曲線
とが交叉する交叉点を求め、該交叉点をそれぞれ
前記三次元曲面上のポイントに変換してその座標
値記憶し、同様に得られたポイント群を順次連結
してなる通路を三次元曲面上の切削経路とするこ
とを特徴とする切削経路探索方法。 ２ 前記平面に投影したパツチの四辺のうち前記
投影曲線と交叉する辺の端点Q1′、Q2′に対応する
３次元曲面上のポイントQ1、Q2の座標値と、前
記交叉点の座標値とを用いて比例配分により該交
叉点に対応する三次元曲面上ポイントの第３軸座
標値を求めることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の切削経路探索方法。 ３ 前記三次元曲面上のパツチをマトリツクス状
に作成し、前記投影曲線と交叉するパツチを囲む
パツチ群の中から、該投影曲線と交叉する次のパ
ツチを選択することを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項記載の切削経路探索方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15743183A JPH0249858B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Setsusakukeirotansakuhoho |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15743183A JPH0249858B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Setsusakukeirotansakuhoho |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6048244A JPS6048244A (ja) | 1985-03-15 |
| JPH0249858B2 true JPH0249858B2 (ja) | 1990-10-31 |
Family
ID=15649488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15743183A Expired - Lifetime JPH0249858B2 (ja) | 1983-08-29 | 1983-08-29 | Setsusakukeirotansakuhoho |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249858B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169210A (ja) * | 1986-01-22 | 1987-07-25 | Okuma Mach Works Ltd | Ｎｃデ−タ作成装置における工具軌跡生成方式 |
| JPH0789291B2 (ja) * | 1986-07-16 | 1995-09-27 | 本田技研工業株式会社 | 工具通路デ−タの作成方法 |
| JPS6334063A (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | 研摩方法 |
| JP2876207B2 (ja) * | 1987-03-30 | 1999-03-31 | 東芝機械株式会社 | ３次元自由曲面の創成方法 |
-
1983
- 1983-08-29 JP JP15743183A patent/JPH0249858B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6048244A (ja) | 1985-03-15 |
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