JPH0887312A

JPH0887312A - 円筒補間方式

Info

Publication number: JPH0887312A
Application number: JP22530394A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kawamura; 英昭川村; Takashi Hino; 隆日野; Kazuhiko Sonobe; 和彦園部
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1994-09-20
Filing date: 1994-09-20
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】円筒面上で曲線の補間を行った際の、切削点
補正を行った後の実速度を一定の値にする。【構成】工具径補正手段１０４は、円筒軸と、前記円
筒面を展開した仮想直線軸で構成される仮想平面上で、
工具径オフセットベクトルを演算して、工具の中心通路
を求める。送り速度制御手段１２０は、曲線の補間指令
が出力された際には、切削点補正を行うことにより生じ
る工具の実速度変化量を算出し、指令速度に対し、実速
度変化量を打ち消すようにオーバライドをかけた変換速
度指令を出力する。補間手段１０７は、変換速度によ
り、工具の中心通路を補間して、仮想直線軸の第１の補
間パルスと、円筒軸の第２の補間パルスを出力する。パ
ルス変換手段１０８は、第１の補間パルスを回転軸の第
３の補間パルスに変換する。各補正成分計算手段１０
５、１０９、各補正成分補間手段１０６、１１０、及び
加算機１１１，１１２とで切削点補正手段を構成してい
る。切削点補正手段は、工具の切削面が前記ワークの中
心点に向くように切削点補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワークの円筒面を加工す
る数値制御装置の円筒補間に関し、特に工具切削面が円
筒面に対して常に垂直になるように切削点補正を行う円
筒補間方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタ等で、エンドミルを使
用して、円筒状のワークに複雑な溝加工を行うときには
円筒軸（Ｚ）と、回転軸（Ｃ）を制御して加工を行う。
このような加工で、加工プログラムを簡単に作成するた
めに、円筒補間方式が広く採用されている。

【０００３】円筒補間方式を行う際には、円筒面を仮想
平面に展開して得られる、円筒の回転中心軸と仮想直線
軸とからなる仮想直交座標系を用いる。図６は円筒面を
展開して表現される仮想平面を示す図である。ワーク２
の円筒面を展開することにより、仮想平面２ａが得られ
る。ここで、ワーク２の回転中心軸６がＺ軸であり、工
具１の中心軸とＺ軸とに垂直な軸が仮想直線軸である。
この仮想直線軸をＣｙ軸とする。そして、仮想平面２ａ
はＺ軸とＣｙ軸からなる座標径である。なお、仮想平面
２ａのＣｙ軸方向の移動は、実際にはワーク２の回転中
心軸６がＣ軸方向に回転することにより移動制御され
る。

【０００４】この座標系は通常の平面座標系と同じであ
り、この直交座標系で工具の通路をプログラムより求め
る。加工形状は円筒座標系でプログラムされているの
で、仮想直交座標系に変換する。このような直交座標系
でＺ軸とＣｙ軸を補間後に、Ｃｙ軸の移動量を、ワーク
２の回転軸（Ｃ軸）６の回転量に逆変換（直交座標から
円筒座標系に）して、Ｃ軸を制御する。このような円筒
補間方式によって、複雑な溝加工プログラムが簡単に作
成できる。

【０００５】ただし、仮想平面上を通常の平面座標系と
同じように切削した場合、工具の切削面が円筒面に対し
て垂直ではないという問題が生じる。図７は仮想平面上
を平面座標系と同じように切削した場合の、溝加工にお
ける工具１とワーク２の位置関係を示す図である。この
場合、工具軸１ａがワーク２の円筒面に垂直になるよう
に制御されている。従って、工具切削面５は、ワーク２
の円筒面に垂直な線３と一定の角度を有する。この結
果、斜線４で示す部分が余分に切削されることとなり、
工具切削面５を円筒面と垂直にすることができなかっ
た。

【０００６】従来は、この問題を解消するために、切削
点補正を行っていた。図８は切削点補正後の工具とワー
クの位置関係を示す図である。工具１の工具切削面５
が、ワーク２の円筒面の垂線と一致するために、工具軸
１ａを工具半径ｒだけ移動させて、工具切削面５がワー
ク２の回転中心軸の真上の点Ｐに一致するように切削点
補正が行われている。

【０００７】このように、工具の中心から工具の切削点
（工具接点）までのベクトルである工具接点ベクトルか
ら、工具切削面が円筒面に垂直になるように工具位置を
補正していた。このような例として、本出願人は特開平
４−３３０１３号を出願している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、円筒面上で円
弧補間等の曲線の補間を行うと、工具接点ベクトルは時
々刻々変化する。従って、そのときの切削点補正量も同
時に変化する。その結果、円筒軸（Ｚ軸）と回転軸（Ｃ
軸）の合成速度（以後、実速度と呼ぶ）の、速度が一定
でなくなる。

【０００９】図９は切削点補正中の送り速度を説明する
図である。説明を容易にするために、仮想平面（Ｃｙ−
Ｚ座標系）を用いて説明する。従って、回転軸（Ｃ軸）
と仮想直線軸（Ｃｙ軸）とは、同じものとして扱う。

【００１０】ここで、円弧補間により、工具が単位時間
あたり中心角Δθだけ移動する場合を考える。つまり、
移動前の工具１ｃの位置から、単位時間経過後に工具１
ｄの位置に移動する。この時、工具はプログラム通路９
０ａに工具径補正を行った径路が工具中心通路９１ａで
ある。

【００１１】前提条件として、切削点補正前のＺ軸の速
度成分をＦｚ、切削点補正前のＣｙ軸の速度成分をＦ
ｃ、移動前の工具１ｃの位置における工具接点ベクトル
（図中Ｖｓ）のＣｙ軸成分をＶｃｓ、移動後の工具２ｂ
の位置における工具接点ベクトル（図中Ｖｅ）のＣｙ軸
成分をＶｃｅとする。このとき、切削点補正後の各速度
成分は、以下の式で表すことができる。切削点補正後の
Ｚ軸の速度成分Ｆｚ’は、

【００１２】

【数１】Ｆｚ’＝Ｆｚ・・・・（１）切削点補正後のＣｙ軸の速度成分Ｆｃ’は、

【００１３】

【数２】Ｆｃ’＝Ｆｃ＋（Ｖｃｅ−Ｖｃｓ）・・・・（２）このＺ軸の速度成分Ｆｚ’とＣｙ軸の速度成分Ｆｃ’と
の合成速度が実速度である。

【００１４】そして、切削点補正の際には、工具径補正
を行った後の速度（ＦｚとＦｃの合成速度）は指令速度
と等しく、その速度に切削点補正量の変化によって生じ
る速度（Ｖｃｅ−Ｖｃｓ）が加算される。そのため、工
具の移動方向の変化に応じて切削点補正量も変化し、切
削点補正量を重畳した実速度が一定でなくなる。実速度
は、円弧の内側オフセットの場合には指令速度より速く
なる。逆に、円弧の外側オフセットの場合には指令速度
より遅くなる。

【００１５】このように、切削点補間補正量が逐次変化
することにより、工具の移動が滑らかでなくなり、安定
した加工ができなくなる。その結果、加工精度の悪化を
招いてしまうという問題点があった。

【００１６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、円筒面上で円弧補間等の曲線の補間を行った
際の、切削点補正を行った後の実速度を一定の値にする
円筒補間方式を提供することを目的とする。

【００１７】

【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、円筒面上を加工するための円筒補間方式
において、円筒軸と、前記円筒面を展開した仮想直線軸
で構成される仮想平面上で、工具径オフセットベクトル
を演算して、工具の中心通路を求める工具径補正手段
と、曲線の補間指令が出力された際には、切削点補正を
行うことにより生じる前記工具の実速度変化量を算出
し、前記実速度変化量を打ち消すように、指令速度に対
しオーバライドをかけた変換速度を出力する送り速度制
御手段と、前記変換速度により、前記工具の中心通路を
補間して、前記仮想直線軸の第１の補間パルスと、前記
円筒軸の第２の補間パルスを出力する補間手段と、前記
第１の補間パルスを回転軸の第３の補間パルスに変換す
るパルス変換手段と、前記工具の切削面が、前記円筒面
と垂直になるように切削点補正を行う切削点補正手段
と、を有することを特徴とする円筒補間方式が提供され
る。

【００１８】

【作用】工具径補正手段は、円筒軸と、前記円筒面を展
開した仮想直線軸で構成される仮想平面上で、工具径オ
フセットベクトルを演算して、工具の中心通路を求め
る。送り速度制御手段は、曲線の補間指令が出力された
際には、切削点補正を行うことにより生じる工具の実速
度変化量を算出し、指令速度に対し、実速度変化量を打
ち消すようにオーバライドをかけた変換速度指令を出力
する。補間手段は、変換速度により、工具の中心通路を
補間して、仮想直線軸の第１の補間パルスと、円筒軸の
第２の補間パルスを出力する。パルス変換手段は、第１
の補間パルスを回転軸の第３の補間パルスに変換する。
切削点補正手段は、工具の切削面が前記ワークの中心点
に向くように切削点補正を行う。

【００１９】これにより、実速度を一定の値に保つこと
ができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明の円筒補間方式の概略構成を示すブ
ロック図である。なお、以後の説明に用いる座標軸は、
図６で示した座標軸である。加工プログラム１０１から
Ｚ軸指令とＣ軸指令がされる。ここで、Ｃ軸は角度の単
位で指令されるものとする。解読手段１０２は円筒補間
あるいはインボリュート補間の指令があるとこれを解読
する。座標変換手段１０３はＣ軸の回転指令を仮想平面
上の仮想直線軸Ｃｙに変換する。すなわち、回転角度で
指令された座標を回転角度に対応した、ワークの円筒面
上の距離に換算する。

【００２１】これらの指令から、工具径補正手段１０４
はＺ軸と仮想直線軸Ｃｙでのプログラム通路と工具径か
ら、工具の中心通路を求める。そして、工具の中心通路
の指令値を出力する。すなわち、工具径補正手段１０４
は工具の移動指令Ｚと仮想直線軸上の指令Ｃｙを補間手
段１０７に出力する。また、工具径補正手段１０４はブ
ロック始点での補正成分計算手段１０５に工具径オフセ
ットベクトルを、同期補正成分計算手段１０９に工具半
径とオフセット方向を送る。

【００２２】一方、解読手段１０２は、加工プログラム
から、円弧補間あるいはインボリュート補間等の、時間
により工具接点ベクトルが変化する指令を解読すると、
送り速度制御手段１２０に対し、円弧補間の送り速度
（指令速度）Ｆと円弧半径Ｒを出力する。

【００２３】更に、送り速度制御手段１２０は、工具径
補正手段１０４から内側オフセットかあるいは外側オフ
セットかの識別フラグ、および工具半径のデータを受け
取る。そして、送り速度制御手段１２０は、オーバライ
ドのための変換比率を計算し、指令速度に変換比率分の
オーバライドをかけた、変換速度αＦｉを出力する。こ
のとき、円弧補間の際の中心角θｉ-1のデータを事前に
受け取っている。なお、変換比率の算出方法については
後述する。

【００２４】補間手段１０７は、変換速度αＦｉに従
い、指令Ｚ、Ｃｙを補間し、仮想直線軸の補間パルスＰ
Ｃｙｉと、Ｚ軸の補間パルスＰＺｉをパルス変換手段１
０８に出力する。パルス変換手段１０８は、補間パルス
ＰＣｙｉを回転軸（Ｃ軸）の補間パルスＰＣｉに変換す
る。

【００２５】ブロック始点での補正成分計算手段１０５
は、工具径オフセットベクトルから工具接点ベクトルの
仮想直線軸方向の補正成分Ｖｃｙを求める。これは、工
具接点ベクトルは工具径オフセットベクトルの方向を逆
にしたものであるから、工具径オフセットベクトルから
工具接点ベクトルを求め、その回転ベクトルの仮想直線
軸成分を求めればよい。補正成分Ｖｃｙはブロック始点
補正成分補間手段１０６で補間され、Ｙ軸の補正パルス
ＲＹｊと、回転軸の補正パルスＲＣｊとして出力され
る。

【００２６】一方、同期補正成分計算手段１０９は、円
弧補間時、インボリュート補間時等のように、補間手段
１０７の補間毎に工具接点ベクトルが変化していくとき
に、補正成分を計算する。すなわち、工具接点ベクトル
のＣｙ軸に対する角度θｉが変化したときの、工具接点
ベクトルの変化の仮想直線軸成分ΔＶｃｙを求め、同期
補正成分補間手段１１０に送る。同期補正成分補間手段
１１０は補間手段１０７が補間演算を行う毎に、補正成
分ΔＶｃｙを補間して、Ｃ軸の補正パルスＲＣｉと、Ｙ
軸の補正パルスＲＹｉを出力する。これらの補正パルス
ＲＣｉとＲＹｉは、補間手段１０７からの補間パルスＰ
Ｃｉ、ＰＺｉと同期して出力される。

【００２７】Ｙ軸の補正パルスＲＹｊとＲＹｉは加算器
１１１で加算され、Ｙ軸の出力パルスとして軸制御回路
４２に送られる。勿論補正パルスＲＹｊとＲＹｉは同時
に出力されることはない。

【００２８】Ｃ軸の補正パルスＲＣｊ、補間パルスＰＣ
ｉ、補正パルスＲＣｉは加算器１１２で加算され、軸制
御回路４４に送られる。補正パルスＲＣｉは補間パルス
ＰＣｉに重畳して出力される。

【００２９】また、Ｚ軸の補間パルスＰＺｉは軸制御回
路４３に送られる。このようにして、切削点補正を行う
円筒補間において、円筒面上の円弧補間を行った際に、
実速度を指令速度と同じにすることができる。

【００３０】図２は本発明を実施するための数値制御装
置（ＣＮＣ）のハードウェアのブロック図である。図に
おいて、１０は数値制御装置（ＣＮＣ）である。プロセ
ッサ１１は数値制御装置（ＣＮＣ）１０全体の制御の中
心となるプロセッサであり、バス２１を介して、ＲＯＭ
１２に格納されたシステムプログラムを読み出し、この
システムプログラムに従って、数値制御装置（ＣＮＣ）
１０全体の制御を実行する。ＲＡＭ１３には一時的な計
算データ、表示データ等が格納される。ＲＡＭ１３には
ＳＲＡＭが使用される。ＣＭＯＳ１４には工具補正量、
ピッチ誤差補正量、加工プログラム及びパラメータ等が
格納される。ＣＭＯＳ１４は、図示されていないバッテ
リでバックアップされ、数値制御装置（ＣＮＣ）１０の
電源がオフされても不揮発性メモリとなっているので、
それらのデータはそのまま保持される。

【００３１】インタフェース１５は外部機器用のインタ
フェースであり、紙テープリーダ、紙テープパンチャ
ー、紙テープリーダ・パンチャー等の外部機器３１が接
続される。紙テープリーダからは加工プログラムが読み
込まれ、また、数値制御装置（ＣＮＣ）１０内で編集さ
れた加工プログラムを紙テープパンチャーに出力するこ
とができる。

【００３２】ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コント
ローラ）１６はＣＮＣ１０に内蔵され、ラダー形式で作
成されたシーケンスプログラムで機械を制御する。すな
わち、加工プログラムで指令された、Ｍ機能、Ｓ機能及
びＴ機能に従って、これらをシーケンスプログラムで機
械側で必要な信号に変換し、Ｉ／Ｏユニット１７から機
械側に出力する。この出力信号は機械側のマグネット等
を駆動し、油圧バルブ、空圧バルブ及び電気アクチュエ
イタ等を作動させる。また、機械側のリミットスイッチ
及び機械操作盤のスイッチ等の信号を受けて、必要な処
理をして、プロセッサ１１に渡す。

【００３３】グラフィック制御回路１８は各軸の現在位
置、アラーム、パラメータ、画像データ等のディジタル
データを画像信号に変換して出力する。この画像信号は
ＣＲＴ／ＭＤＩユニット２５の表示装置２６に送られ、
表示装置２６に表示される。インタフェース１９はＣＲ
Ｔ／ＭＤＩユニット２５内のキーボード２７からのデー
タを受けて、プロセッサ１１に渡す。

【００３４】インタフェース２０は手動パルス発生器３
２に接続され、手動パルス発生器３２からのパルスを受
ける。手動パルス発生器３２は機械操作盤に実装され、
手動で機械稼働部を精密に位置決めするのに使用され
る。

【００３５】軸制御回路４１〜４４はプロセッサ１１か
らの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアン
プ５１〜５４に出力する。サーボアンプ５１〜５４はこ
の移動指令を受けて、各軸のサーボモータ６１〜６４を
駆動する。サーボモータ６１〜６４には位置検出用のパ
ルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダから位
置信号がパルス列としてフィードバックされる。場合に
よっては、位置検出器として、リニアスケールが使用さ
れる。また、このパルス列をＦ／Ｖ（周波数／速度）変
換することにより、速度信号を生成することができる。
図ではこれらの位置信号のフィードバックライン及び速
度フィードバックは省略してある。サーボモータ６１
はＸ軸、サーボモータ６２はＹ軸、サーボモータ６３は
Ｚ軸、サーボモータ６４はＣ軸用である。

【００３６】スピンドル制御回路７１はスピンドル回転
指令及びスピンドルのオリエンテーション等の指令を受
けて、スピンドルアンプ７２にスピンドル速度信号を出
力する。スピンドルアンプ７２はこのスピンドル速度信
号を受けて、スピンドルモータ７３を指令された回転速
度で回転させる。また、オリエンテーション指令によっ
て、所定の位置にスピンドルを位置決めする。

【００３７】スピンドルモータ７３には歯車あるいはベ
ルトでポジションコーダ８２が結合されている。従っ
て、ポジションコーダ８２はスピンドル７３に同期して
回転し、帰還パルスを出力し、その帰還パルスはインタ
フェース８１を経由して、プロセッサ１１によって読み
取られる。この帰還パルスは他の軸をスピンドルモータ
７３に同期して移動させてネジ切り等の加工を行うため
に使用される。

【００３８】次に、このような数値制御装置により円筒
面上の円弧補間を行う場合の、オーバライドの値の求め
方について具体的に説明する。先ず、切削点補正を行う
際に指令速度にオーバライドをかけなかった場合の、工
具中心の実速度と、プログラムの指令速度との比を求め
る。

【００３９】図３は円弧補間の際の工具の移動軌跡を示
す図である。この例は、仮想平面（Ｃｙ−Ｚ平面）上で
半径Ｒの円弧９０の内側を切削する場合である。この
時、工具中心位置Ｑは、工具径補正後の通路９１を通
る。

【００４０】ここで、工具半径をＶとし、円弧９０の中
心座標から工具１へのベクトル９２とＣｙ軸との角度を
中心角θとする。このとき、切削点補正量９３（ΔＣｙ
θ）は、

【００４１】

【数３】ΔＣｙθ＝Ｖ・ＣＯＳθ ・・・・（３）の式で表すことができる。この際、工具中心位置Ｑが指
令速度Ｆになるようにパルスの分配量が決められてい
る。従って、指令速度にオーバライドをかけなかった場
合の実速度Ｆ１は、指令速度Ｆ０に切削点補正量ΔＣｙ
θの変化分が加算された値となる。つまり、実速度Ｆ１
は中心角θにより変化することが分かる。

【００４２】この場合の、指令速度Ｆ０と実速度Ｆ１と
の速度比（Ｆ１／Ｆ０）は、以下の式で表せる。

【００４３】

【数４】速度比（内側オフセット）＝〔｛（２ＶＲ−Ｖ²）／（Ｒ−Ｖ）²｝×ＳＩＮ²θ＋１〕^1/2 ・・・・（４）図４は中心角θと実速度Ｆ１との関係を示す図である。
横軸が中心角であり、縦軸が速度である。このように、
円弧の内側の切削では、工具は常に指令速度Ｆ０以上の
速度で移動している。

【００４４】ここで、指令速度にオーバライドをかける
場合を考える。オーバライド後の速度（以後、変換速度
と呼ぶ）Ｆ２に速度比（Ｆ１／Ｆ０）を乗算した結果
が、Ｆ０になればよいため、

【００４５】

【数５】Ｆ２×（Ｆ１／Ｆ０）＝Ｆ０・・・（５）を満たすことが必要である。つまり、

【００４６】

【数６】Ｆ２＝Ｆ０²／Ｆ１・・・（６）である。

【００４７】従って、工具の実速度を指令速度と同じ値
にするには、指令速度Ｆ０を速度比（Ｆ１／Ｆ０）の逆
数倍にオーバライドすれば良い。この値を変換比率とす
ると、変換比率（Ｆ０／Ｆ１）は、

【００４８】

【数７】変換比率（内側オフセット）＝１／〔｛（２ＶＲ−Ｖ²）／（Ｒ−Ｖ）²｝×ＳＩＮ²θ＋１〕^1/2 ・・・・（７）である。この変換比率は、円弧の内側の切削する場合の
値である。そして、同様に円弧の外側の切削する場合の
速度比を求めることができ、

【００４９】

【数８】速度比（外側オフセット）＝〔１−｛（２ＶＲ＋Ｖ²）／（Ｒ＋Ｖ）²｝×ＳＩＮθ²〕^1/2 ・・・・（８）が得られる。従って、この場合の変換比率は、

【００５０】

【数９】変換比率（外側オフセット）＝１／〔１−｛（２ＶＲ＋Ｖ²）／（Ｒ＋Ｖ）²｝×ＳＩＮθ²〕^1/2 ・・・・（９）である。

【００５１】つまり、補間指令が、円弧の外側を切削す
るのか、あるいは円弧の内側を切削するのかを判別し、
指令速度に、上記のような変換比率のオーバライドをか
けることにより、工具の実速度を指令速度と一致させる
ことができる。その結果、より精度の高い切削加工を行
うことが可能となる。

【００５２】また、上記のようにして求められた実速度
が、指令速度とパラメータにより設定されている指定速
度以上にならないようなクランプ機能を付加することも
できる。このクランプ機能は、図１に示す送り速度制御
手段１２０内に構成することができる。

【００５３】図５はクランプ機能を含んだ円筒補間方式
のブロック図である。この例は、送り速度制御手段１２
０ａの内部構成を示している。送り速度制御手段１２０
ａ内の変換比率算出部１２１には、円弧補間指令が出力
された際に、解読手段１０２（図１に示す）から、指令
速度Ｆ、円弧半径Ｒのデータが入力される。また、工具
径補正手段１０４（図１に示す）からは、工具半径Ｖ、
内側オフセットか外側オフセットかの指定フラグＦｌａ
ｇが入力される。また、補間手段１０７（図１に示す）
からは、中心角θi-1 のデータが入力される。変換比率
算出部１２１は、これらのデータにより、変換比率を算
出する。

【００５４】比較部１２２には、パラメータ記憶手段１
３０から、仮想平面のＺ軸方向とＣｙ軸方向の最高速度
を示すパラメータが入力されるとともに、解読手段１０
２から、指令速度Ｆ、円弧半径Ｒのデータが入力され
る。

【００５５】比較部１２２は、まず、各軸の最高速度を
比較し最高速度の低い方を選択する。この選択された速
度を制限速度とする。そして、制限速度を指令速度を比
較する。比較の結果、制限速度の方が大きいか等しけれ
ば、指令速度を出力する。また、指令速度のほうが大き
ければ、制限速度を出力する。

【００５６】オーバライド部１２３は、比較部１２２か
ら出力された速度に変換比率倍にオーバライドをかけ
る。オーバライド後の変換速度αＦｉは、補間手段１０
７対し出力される。

【００５７】このように、指令速度が制限速度以下の場
合には指令速度にオーバーライドをかけるが、指令速度
が制限速度を超えている場合には制限速度にオーバライ
ドをかけるため、実速度が制限速度を超えることはな
い。

【００５８】なお、上記の例では円弧補間について説明
したが、インボリュート補間等においても同様に実施す
ることができる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、円筒面
上を曲線の補間を行う場合に、切削点補正を行うことに
より生じる工具の実速度変化量を算出し、指令速度に対
し、前記実速度変化量を打ち消すようにオーバライドを
かけるようにしたため、実速度が一定の値になる。その
結果、精度の良い安定した切削加工を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒補間方式の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明を実施するための数値制御装置（ＣＮ
Ｃ）のハードウェアのブロック図である。

【図３】円弧補間の際の工具の移動軌跡を示す図であ
る。

【図４】中心角と工具中心速度との関係を示す図であ
る。

【図５】クランプ機能を含んだ円筒補間方式のブロック
図である。

【図６】円筒面を展開して表現される仮想平面を示す図
である。

【図７】仮想平面上を平面座標系と同じように切削した
場合の、溝加工における工具とワークの位置関係を示す
図である。

【図８】切削点補正後の工具とワークの位置関係を示す
図である。

【図９】切削点補正中の送り速度を説明する図である。

【符号の説明】

１０１加工プログラム１０２解読手段１０３座標変換手段１０４工具径補正手段１０５ブロック開始点での補正成分計算手段１０６ブロック開始点補正成分補間手段１０７補間手段１０８パルス変換手段１０９同期補正成分計算手段１１０同期補正成分補間手段１２０送り速度制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒面上を加工するための円筒補間方式
において、円筒軸と、前記円筒面を展開した仮想直線軸で構成され
る仮想平面上で、工具径オフセットベクトルを演算し
て、工具の中心通路を求める工具径補正手段と、曲線の補間指令が出力された際には、切削点補正を行う
ことにより生じる前記工具の実速度変化量を算出し、前
記実速度変化量を打ち消すように、指令速度に対しオー
バライドをかけた変換速度を出力する送り速度制御手段
と、前記変換速度により、前記工具の中心通路を補間して、
前記仮想直線軸の第１の補間パルスと、前記円筒軸の第
２の補間パルスを出力する補間手段と、前記第１の補間パルスを回転軸の第３の補間パルスに変
換するパルス変換手段と、前記工具の切削面が、前記円筒面と垂直になるように切
削点補正を行う切削点補正手段と、を有することを特徴とする円筒補間方式。
【請求項２】前記送り速度制御手段は、前記仮想平面
の各軸における最高速度の小さい方を制限速度とし、前
記指令速度が前記制限速度より大きい場合には前記制限
速度にオーバライドをかけ、前記指令速度が前記制限速
度以下の場合には、前記指令速度にオーバライドをかけ
ることを特徴とする請求項１記載の円筒補間方式。
【請求項３】前記曲線の補間指令は、円弧補間指令で
あることを特徴とする請求項１記載の円筒補間方式。
【請求項４】前記切削点補正手段は、前記工具径オフ
セットベクトルから工具接点ベクトルの前記仮想直線軸
方向の補正成分を計算する補正成分計算手段と、前記補正成分を補間して、前記回転軸の第１の補正パル
スと、前記円筒軸に垂直な軸方向の第２の補正パルスを
出力する補正成分補間手段と、前記第３の補間パルスと、前記第１の補正パルスを回転
軸の出力パルスとする加算器と、で構成されることを特徴とする請求項１記載の円筒補間
方式。
【請求項５】前記補正成分計算手段はブロック間での
工具接点ベクトルの補正成分を求めるブロック始点での
補正成分計算手段と、補間時毎の補正成分を計算する同
期補正成分計算手段とからなることを特徴とする請求項
４記載の円筒補間方式。
【請求項６】前記補正成分補間手段は、ブロック始点
での補正成分を、前記補間手段の補間前に補間するブロ
ック始点補正成分補間手段と、前記同期補正成分を前記
補間手段の補間毎に同期して補間する同期補正成分補間
手段と、からなることを特徴とする請求項４記載の円筒
補間方式。