JPH0762802B2

JPH0762802B2 - 数値制御装置用の自動プログラム装置

Info

Publication number: JPH0762802B2
Application number: JP61108018A
Authority: JP
Inventors: 裕清水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPS62263505A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は数値制御装置用の自動プログラム装置に係
り、特に工作機械等での加工精度の向上に関するもので
ある。

［従来の技術］従来の自動プログラム装置では、加工の開始点と終了点
が同一になるような閉形状の図形の仕上げ加工を行なう
場合（特に真円を加工する場合）は、なめらかに加工開
始をするために加工開始点に対して円弧を描きながら、
切削開始点にアプローチし、同様になめらかに加工終了
をするために、円弧を描きながら、切削終了点よりリト
ラクトを行なっていた。かかる従来の自動プログラム装
置を第３図に基づいて説明すると、図中（１）は閉形状
の仕上げ形状であり、この図では真円の場合を示してい
る。（２）は取り代を含んだ形状、（３）は自動プログ
ラム装置から出力される加工経路であり、この加工経路
（３）は図中矢印に示すように経路（3a）→（3b）→
（3c）の順になっている。（４）は切削加工を行なうた
めの工具、（5a）は加工開始点である切削開始点、（5
b）は加工終了点である切削終了点、（6a）はアプロー
チ開始点、（6b）はリトラクト終了点である。

したがって、従来の自動プログラム装置は、アプローチ
開始点（6a）→加工経路（3a）のパス→切削開始点（5
a）→加工経路（3b）のパス→切削開始点（5b）→加工
経路（3c）のパス→リトラクト終了点（6b）の順番に加
工経路を出力するようになっていた。

［発明が解決しようとする問題点］一般に工具により円を加工する場合は、サーボ系の遅れ
により実際には当該工具は指令された円よりも小さな半
径の円を描くことが理論的に知られている。

即ち、第４図に、上記指令された形状と工具の実際の経
路とを示しており、図中（10）及び（11）は指令された
工具中心経路であり、（10a），（11a）はサーボ系の遅
れを含んだ実際の工具中心経路であり、この実際の工具
中心経路（10a），（11a）のそれぞれの円の半径
（r₁），（r₂）は、指令された工具中心経路（10），
（11）のそれぞれの円の半径（R₁），（R₂）より小さく
なっている。（12）はワークの加工後の仕上げ形状であ
る。

指令された工具中心経路（10），（11）の円の半径
（R₁）、アプローチ／リトラクト円の半径（R₂）と実際
の工具中心経路（10a），（11a）の円の半径（r₁），
（r₂）とのそれぞれの差を（ΔR₁），（ΔR₂）とすると
次式が成立することが知られている。

ここで、Ｆは工具の速度［mm/min］ K_Pは位置ループゲインである。

したがって、切削開始点（5a）において（ΔR₁＋ΔR₂）
の高さの突起（Ａ）が形成されるため、ワークの仕上げ
面にも突起（Ａ）と同様の（ΔR₁＋ΔR₂）の高さの突起
（Ｂ）が残ることとなり、ワークの仕上げ面の精度が低
下するという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解消するためになされたもの
で、上記突起の発生を防止して高精度の仕上げ面を得る
ことのできる数値制御装置用の自動プログラム装置を得
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］この発明に係る自動制御装置用の自動プログラム装置
は、アプローチ開始点、加工開始点及びアプローチ円弧
半径に基づいてアプローチパスを作成するアプローチパ
ス作成モジュール、前記加工開始点及び加工終了点に基
づいて加工パスを作成する加工パス作成モジュール、前
記加工開始点及び前記加工終了点が一致し閉形状の図形
の加工を行う場合には自動的に前記加工終了点の位置を
ずらして所定のオーバーラップ量のオーバーラップパス
を作成するオーバーラップパス作成モジュール、並びに
前記加工終了点、リトラクト終了点及びリトラクト円弧
半径に基づいてリトラクトパスを作成するリトラクトパ
ス作成モジュールを備えたものである。

［作用］この発明における加工の開始点と終了点が同一になるよ
うな閉形状の加工に関し、加工開始点と加工終了点とが
一致した場合、自動的に加工終了点の位置をずらしたか
ら、加工開始点と加工終了点の位置をオーバーラップさ
せた加工経路を発生させて、前記突起の発生を防止する
ことができる。

［実施例］この発明は、加工の開始点と終了点が同一になるような
閉形状の図形の加工の際に生ずる、サーボ系の遅れに起
因する加工開始点（即ち切削開始点）の突起を解消する
ために、自動プログラム装置内に、切削開始点と切削終
了点の間に自動的にオーバーラップのパスを挿入し、切
削開始点の加工精度を向上させている。

この発明による数値制御装置用の自動プログラム装置の
発生する加工経路を第１図について説明する。図におい
て（10）は指令された工具中心経路、（20）はアプロー
チの工具中心経路、（30）はリトラクトの工具中心経
路、（40）はオーバーラッパ量（ｈ）のオーバーラップ
経路であり、切削開始点（5a）と切削終了点（5b）との
間のオーバーラップした経路である。（21）はアプロー
チ開始点、（31）はリトラクト終了点、（22）はサーボ
系の遅れを含んだアプローチの実際の経路、（32）は同
じくサーボ系の遅れを含んだリトラクトの実際の経路、
（23）はアプローチ終了点での過渡時の経路、（33）は
リトラクト開始点での過渡時の経路、（50）は実際にワ
ークを加工する経路、（24），（34）はそれぞれアプロ
ーチ開始点（21）及びリトラクト終了点（31）での過渡
時の経路である。

したがって工具中心の実際の加工経路としては次の順番
となる。即ち、アプローチ開始点（21）→過渡時の経路
（24）→経路（22）→過渡時の経路（23）→切削開始点
（5a）→オーバーラップ経路（40）→経路（50）→オー
バーラップ経路（40）→切削終了点（5b）→過渡時の経
路（33）→経路（32）→過渡時の経路（34）→リトラク
ト終了点（31）の順となり、加工経路はオーバーラップ
経路（40）を含む経路となる。

しかしてこの第１図から明らかなように、従来と異なっ
て、切削開始点（5a）と切削終了点（5b）とをオーバー
ラップ量（ｈ）だけ離し、かつオーバーラップ経路（4
0）部では重複して切削することにより、従来発生して
いた突起（Ａ），（Ｂ）（第４図参照）を解消すること
が可能となる。

次にオーバーラップ動作を含む加工経路を発生させる制
御手段について第２図のフローチャートに基づいて説明
する。この図は１回の処理で１ブロック（１個の移動単
位）のデータを出力する構造の実施例である。図中（6
0）は処理の１回目か否かを判定するデータでこの自動
プログラムをcallする場合にセットする。（61）は内部
カウンタ類のイニシャライズである。（63）はカウンタ
＝０の時の処理で、アプローチ開始点（21）から切削開
始点（5a）までのアプローチパス（22）を作成するモジ
ュールである。ここでアプローチ開始点（21）、切削開
始点（5a）、アプローチ円弧半径（r₂）は予め定められ
ている条件の基に自動的に算出してもよいし、プログラ
ムで指定してもよい。（64）は実際の加工形状の経路
（50）にならって切削するパスである。（65）はオーバ
ーラップ経路（40）のパスを作成するモジュールで、予
め定められた条件のもとに自動的に計算されたオーバー
ラップ量（ｈ）又は指定されたオーバーラップ量（ｈ）
のパスを加工形状に乗るように作成するモジュールであ
る。（66）はリトラクトのパス（32）を作成するモジュ
ールで、モジュール（65）で算出したオーバーラップの
終了からある条件に基づいて計算される終点を半径とし
てリトラクトの円弧を作成する。（67）は加工形状が複
数の線分又は円弧により作成されている場合、切削開始
点（5a）から１周したか否かのチェックを行なう。（6
8）はパスを発生させるモジュールを選択するカウンタ
を更新する処理である。

このように上記機能を持ったモジュールを第２図のごと
く組み合わせれば、オーバーラップの機能を持つ自動プ
ログラム装置を実現することが可能となる。

また、本実施例では円弧に対するアプローチとリトラク
トに関して説明したが、直線の形状に対してもアプロー
チとリトラクトの終了点、開始点の間にオーバーラップ
経路を挿入することにより同等の効果を得ることができ
る。

なお、この発明に係るオーバーラップ経路（40）のオー
バーラップ量（ｈ）はプログラムによって指定してもよ
いし、機械定数、サーボ系の定数を基に計算で求めるよ
うにしてもよい。

また、上記説明ではワークの加工のうち切削加工につい
て説明したが切削以外の加工にも本発明が適用できるこ
とはいうまでもない。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば自動プログラム装置内で
自動的にアプローチ開始点とリトラクト終了点間にオー
バーラップ経路を挿入可能な構成にしたため、従来の自
動プログラム装置では困難であった加工開始点での加工
精度の向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す加工経路の説明図、
第２図は同じく制御手段を示すフローチャート、第３図
は従来の数値制御装置用の自動プログラム装置を用いて
仕上げ加工を行なう場合を示す説明図、第４図は同じく
工具中心経路を示す説明図である。図において、（5a）は加工開始点（切削開始点）、（5b）は加工終了
点（切削終了点）、（40）はオーバーラップ経路。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アプローチ開始点、加工開始点及びアプロ
ーチ円弧半径に基づいてアプローチパスを作成するアプ
ローチパス作成モジュール、前記加工開始点及び加工終了点に基づいて加工パスを作
成する加工パス作成モジュール、前記加工開始点及び前記加工終了点が一致し閉形状の図
形の加工を行う場合には自動的に前記加工終了点の位置
をずらして所定のオーバーラップ量のオーバーラップパ
スを作成するオーバーラップパス作成モジュール、並びに、前記加工終了点、リトラクト終了点及びリトラクト円弧
半径に基づいてリトラクトパスを作成するリトラクトパ
ス作成モジュールを備えたことを特徴とする数値制御装置用の自動プログ
ラム装置。