JPH1011126A - Tool speed determination method and tool speed determination device - Google Patents

Tool speed determination method and tool speed determination device

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JPH1011126A
JPH1011126A JP8167099A JP16709996A JPH1011126A JP H1011126 A JPH1011126 A JP H1011126A JP 8167099 A JP8167099 A JP 8167099A JP 16709996 A JP16709996 A JP 16709996A JP H1011126 A JPH1011126 A JP H1011126A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
speed
axis
rapid traverse
moving
Prior art date
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Pending
Application number
JP8167099A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiji Niwa
誠二 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP8167099A priority Critical patent/JPH1011126A/en
Publication of JPH1011126A publication Critical patent/JPH1011126A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】工具経路が複数の工具通過点により分割された
複数のブロックのうち非加工ブロックである早送りブロ
ックに沿って工具を移動させる速度を決定する方法にお
いて、工具が早送りブロックを通過するのに必要な時間
が短縮されるように工具の速度を決定する。 【解決手段】工具が早送りブロックN(k) を通過する際
の各軸速度Fx ,Fyを、実際の工具経路の問題とは切
り離して決定し、早送りブロックN(k) の開始点ではそ
れの前ブロックN(k-1) の速度と等しくなり、終了点で
はそれの後ブロックN(k+1) の速度と等しくなり、か
つ、工具が早送りブロックN(k) を通過するのに必要な
時間が可及的に短くなるように決定する。
(57) [Summary] In a method of determining a speed at which a tool moves along a rapid traversing block which is a non-machining block among a plurality of blocks in which a tool path is divided by a plurality of tool passing points, the tool is rapidly traversed. Determine the speed of the tool so that the time required to pass through the block is reduced. A tool rapid traverse block N (k) each shaft speed F x when passing through, and the F y, determined separately from the real problem of tool path, the starting point of the rapid traverse block N (k) It is equal to the speed of the preceding block N (k-1) , at the end point it is equal to the speed of the following block N (k + 1) , and the tool passes through the rapid traverse block N (k). Decide so that the required time is as short as possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工具を早送りする
際の工具の速度を決定する技術に関するものであり、特
に、その早送りにかかる時間を短縮する技術に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for determining the speed of a tool when the tool is rapidly traversed, and more particularly to a technique for reducing the time required for the rapid traverse.

【0002】[0002]

【従来の技術】ワークをNC(Numerical Control )加
工する際には一般に、例えば図1に示すように、設計工
程としてのCAD(Computer Aided Design )工程と、
製造工程のうちのデータ作成工程としてのCAM(Comp
uter Aided Manufacturing)工程と、製造工程のうちの
加工工程としてのNC加工工程とがそれらの順に実行さ
れる。CAD工程においては、作業者からの指令等に基
づき、ワークの目標加工形状がサーフェスモデル,ソリ
ッドモデル等で記述され、ワークの形状を規定するワー
ク形状データが作成される。CAM工程においては、入
力されたワーク形状データに基づき、NC加工の際に工
具の基準点(例えば、工具中心)を通過させるべき複数
の工具通過点CL(Cutter Location )が計算される。
ここに、「工具通過点CL」は、連続的な工具経路CP
(Cutter Pass )上において離散的に位置する点であ
り、また、「工具経路CP」は、ワークの目標加工表面
から工具のアプローチ側に工具形状寸法(例えば、工具
半径)に基づく量だけオフセットした目標工具経路であ
る。また、CAM工程においては、計算された複数の工
具通過点CLに基づき、それら工具通過点CLによって
構成される点列を規定する点列データ(CLデータ)が
作成される。さらに、CAM工程においては、後続する
NC加工工程への入力に備え、作成された点列データを
NC加工工程での処理に適した形式に変換するポスト処
理が行われ、その変換されたデータがNCデータとされ
る。NC加工工程においては、入力されたNCデータに
基づき、加工機14により工具16を移動させるために
加工機14に周期的に供給することが必要な移動指令信
号(例えば、各軸指令パルス)が作成される。このNC
加工工程においては、加工機14が制御装置としてのD
NCシステム10およびCNCシステム12により制御
され、その制御装置は、NCデータにより規定される工
具点列に基づき、工具経路CPが工具点列で分割された
複数のブロックの各々について個々に工具の速度を決定
し、その速度で工具16が移動させられるように各移動
指令信号を各ブロック毎に作成し、その移動指令信号を
加工機14に供給する。その結果、加工機14により工
具16が工具経路CPに沿って移動させられ、ワーク1
8が目標形状に加工される。
2. Description of the Related Art Generally, when a workpiece is subjected to NC (Numerical Control) processing, as shown in FIG. 1, for example, a CAD (Computer Aided Design) step as a design step,
CAM (Comp
A uter Aided Manufacturing) process and an NC machining process as a machining process in the manufacturing process are executed in that order. In the CAD process, a target machining shape of a work is described in a surface model, a solid model, or the like based on a command or the like from an operator, and work shape data that defines the shape of the work is created. In the CAM process, a plurality of tool passing points CL (Cutter Location) to be passed through a reference point (for example, the center of the tool) of the tool at the time of NC machining are calculated based on the input workpiece shape data.
Here, the “tool passing point CL” is a continuous tool path CP
(Cutter Pass) is a point discretely located on the “Cutter Pass”, and the “tool path CP” is offset from the target processing surface of the workpiece to the approach side of the tool by an amount based on the tool geometry (for example, tool radius). This is the target tool path. In the CAM process, point sequence data (CL data) that defines a point sequence formed by the plurality of tool passing points CL is created based on the calculated plurality of tool passing points CL. Further, in the CAM step, post processing for converting the created point sequence data into a format suitable for processing in the NC processing step is performed in preparation for input to the subsequent NC processing step, and the converted data is processed. NC data. In the NC machining process, a movement command signal (for example, each axis command pulse) that needs to be periodically supplied to the processing machine 14 in order to move the tool 16 by the processing machine 14 based on the input NC data. Created. This NC
In the processing step, the processing machine 14 is controlled by a D
The controller is controlled by the NC system 10 and the CNC system 12, and the controller controls the tool path CP for each of the plurality of blocks divided by the tool point sequence based on the tool point sequence defined by the NC data. Is determined, each movement command signal is generated for each block so that the tool 16 is moved at the speed, and the movement command signal is supplied to the processing machine 14. As a result, the tool 16 is moved along the tool path CP by the processing machine 14, and the work 1
8 is processed into a target shape.

【0003】工具によりワークを加工する際、工具が常
にワークを加工する状態で移動させられるわけではな
く、例えばワークに形成されている穴,凹み等の非加工
領域を通過する際には、工具は非加工状態で移動させら
れる。この非加工状態での移動にかかる時間を短縮すれ
ばワーク全体の加工時間も短縮されるため、非加工領域
では一般に、工具を加工状態におけるより大きい速度で
移動させる早送りが行われる。そのため、CAM工程に
おいては、図22に示すように、工具16をワーク18
においてそれの加工領域AP1 ,非加工領域ANPおよ
び加工領域AP2 に沿ってそれらの順に移動させる際に
工具16が非加工領域ANPを通過するときに工具16
が早送りされることとなるように、工具16を早送りす
る指令がNCデータに含ませられ、そのNCデータを受
けたNC加工工程においては、その早送り指令に従って
工具16の早送り速度および早送り経路が決定される。
When a workpiece is machined by a tool, the tool is not always moved in a state of machining the work. For example, when the tool passes through a non-machining area such as a hole or a dent formed in the work, the tool is not moved. Is moved in a non-machining state. If the time required for the movement in the non-machining state is reduced, the processing time of the entire work is also reduced. Therefore, in the non-machining area, generally, rapid traverse is performed to move the tool at a higher speed in the machining state. Therefore, in the CAM process, as shown in FIG.
When the tool 16 passes through the non-machining area ANP when the tool 16 moves through the machining area AP 1 , the non-machining area ANP, and the machining area AP 2 in that order.
The NC data includes a command for fast-forwarding the tool 16 so that the tool 16 is fast-forwarded. In the NC machining process receiving the NC data, the fast-forward speed and the fast-forward path of the tool 16 are determined according to the fast-forward command. Is done.

【0004】同図には、工具16が複数のブロックNの
うち早送り指令が出された早送りブロックN(k) を移動
する際の速度および経路を決定する技術の従来例が2つ
示されている。第1の従来例においては、特開平5−
119826号公報にも記載されているように、工具1
6の各制御軸毎の速度である各軸速度が、早送りブロッ
クN(k ) における実際の工具経路が1本の直線となるよ
うに決定される。具体的には、図23に示すように、工
具16の複数の軸速度がいずれも早送りブロックN(k)
の開始点PS(k) と終了点PE(k) とでそれぞれ0とな
るように決定される。なお、同図には、工具16が制御
軸としてX軸,Y軸およびZ軸を有するが、説明の便宜
上、Z軸における速度Fz が0であると仮定した場合
に、残りのX軸速度Fx およびY軸速度Fy がそれぞれ
時間と共に変化するパターンと、それらの合成速度Fが
時間と共に変化するパターンとがそれぞれグラフで示さ
れている。そのため、この従来例では、早送りブロッ
クN(k) における工具16の実際の移動経路が開始点P
(k) と終了点PE(k) とを最短距離で結ぶ1本の直線
にはなるものの、早送りブロックN(k) を通過する際に
工具16が大きく加減速させられるため、工具16が早
送りブロックN(k) を移動するのにかかる早送り時間を
効果的に短縮することができないという問題があった。
同図から明らかなように、この従来例では、早送りブ
ロックN(k) の開始点PS(k) と終了点PE(k) とで各
軸速度Fx ,Fy が0となるため、工具16が加工状態
で移動すべき実加工ブロックNであって早送りブロック
(k) の前方に位置する前ブロックN(k-1) の終了点P
(k-1) (早送りブロックN(k) の開始点PS(k) に一
致する。)の直前の領域で各軸速度Fx ,Fy が0でな
い適正値から0である値に予定外に減速させられるとと
もに、早送りブロックN(k) の後方に位置する実加工ブ
ロックNである後ブロックN(k+1) の開始点PS(k+1)
(早送りブロックN(k) の終了点PE(k) に一致す
る。)の直後の領域で各軸速度Fx ,Fy が0である値
から0でない適正値に予定外に加速させられる。一方、
工具16が回転しつつ移動することによってワーク18
を加工する場合には、工具16の回転速度と移動速度と
の関係を適正に保つことが、工具16の摩耗促進防止や
ワーク18の加工表面性状の悪化防止に必要である。そ
のため、この従来例には、前ブロックN(k-1) の終了
点PE(k-1) の直前の領域と後ブロックN(k+1) の開始
点PS(k+1) の直後の領域とでそれぞれ工具16の移動
速度が適正速度を下回ってしまい、工具16の寿命が短
くなるという問題や、ワーク18の加工表面の精度や粗
さが低下するという問題もあった。
FIG. 1 shows two conventional examples of a technique for determining a speed and a path when the tool 16 moves a fast-forward block N (k) to which a fast-forward command is issued among a plurality of blocks N. I have. In the first conventional example, Japanese Patent Laid-Open No.
As described in JP-A-119826, the tool 1
6 is determined so that the actual tool path in the rapid traverse block N (k ) is one straight line. Specifically, as shown in FIG. 23, all of the plurality of axis speeds of the tool 16 are the rapid traverse block N (k).
Are determined to be 0 at the start point PS (k) and the end point PE (k) . Incidentally, in the figure, X axis as the tool 16 is controlled shaft has a Y-axis and Z-axis, for convenience of explanation, assuming that the speed F z in the Z-axis is zero, the remaining X-axis speed a pattern F x and Y-axis velocity F y changes with each time, a pattern their synthesis rate F is varied with time are respectively shown graphically. Therefore, in this conventional example, the actual movement path of the tool 16 in the rapid traverse block N (k) is
Although a straight line connecting S (k) and the end point PE (k) at the shortest distance is obtained, the tool 16 is greatly accelerated and decelerated when passing through the rapid traverse block N (k). There has been a problem that the fast-forward time required to move the fast-forward block N (k) cannot be effectively reduced.
As can be seen from the figure, in this conventional example, the axis velocities F x and F y at the start point PS (k) and end point PE (k) of the rapid traverse block N (k) become 0, so that the tool Reference numeral 16 denotes an actual processing block N to be moved in the processing state, and an end point P of a previous block N (k-1) located in front of the rapid traverse block N (k).
In the area immediately before E (k-1) (which coincides with the start point PS (k) of the rapid traverse block N (k) ) , the axis velocities F x and F y are scheduled to be changed from non-zero appropriate values to zero. The starting point PS (k + 1) of the rear block N (k + 1) which is the actual processing block N located behind the rapid traverse block N (k) while being decelerated outward.
In the area immediately after ( the end point PE (k) of the rapid traverse block N (k)) , each axis speed Fx , Fy is unexpectedly accelerated from a value of 0 to a non-zero appropriate value. on the other hand,
When the tool 16 moves while rotating, the work 18
In machining, it is necessary to properly maintain the relationship between the rotational speed and the moving speed of the tool 16 in order to prevent the abrasion of the tool 16 and to prevent the work surface property of the work 18 from deteriorating. Therefore, in this conventional example, the area immediately before the end point PE (k-1) of the previous block N (k-1) and the area immediately after the start point PS (k + 1) of the subsequent block N (k + 1) are included. The movement speed of the tool 16 is lower than the appropriate speed in each of the regions, and there is a problem that the service life of the tool 16 is shortened, and a problem that the precision and roughness of the processing surface of the work 18 are reduced.

【0005】第2の従来例においては、各軸速度
x ,Fy が、早送りブロックN(k) における実際の工
具経路が1本の直線ではなく折れ線となるように決定さ
れる。すなわち、図22に示すように、早送りブロック
(k) における実際の工具経路が、前ブロックN(k-1)
の工具経路をそれの終了点PE(k-1) から工具16の進
行方向と同じ向きに延長した延長経路EX(k-1) と、後
ブロックN(k+1) の工具経路をそれの開始点PS(k+1)
から工具16の進行方向とは逆向きに延長した延長経路
EX(k+1) と、それら延長経路EX(k-1) ,EX(k+1)
を互いに接続する1本の真っ直ぐな接続経路CNとから
成る折れ線となるように決定されるのである。具体的に
は、図23のグラフに類似する図24のグラフで示すよ
うに、各軸速度Fx ,Fy が前ブロック終了点PE
(k-1) の位置までは減速されずに適正速度に維持され、
延長経路EX(k-1) の端点PEX(k-1) の位置から減速
されて0になるとともに、後ブロックN(k+1) の延長経
路EX(k+1) の端点PSX(k+1) の位置で0になり、そ
の後、加速して後ブロック開始点PS(k+1) の位置で適
正速度となるように決定される。したがって、この従来
例によれば、前ブロック終了点PE(k+1) の直前領域
でも後ブロック開始点PS(k+1) の直後領域でも、工具
16が適正速度に維持されるため、工具16の寿命が短
くなるという問題も、ワーク18の加工表面の精度や粗
さが低下するという問題もない。しかし、工具経路の確
保を前提にして工具速度が決定され、端点PS
(k-1) ,PSX(k+1)において工具16の複数の制御
軸のすべてについて軸速度が0となり、それら制御軸の
すべてについて軸速度が同時に0となる時期が少なくと
も2回存在する点では従来例と変わりがないため、同
様に早送り時間を効果的に短縮できないという問題があ
った。
In the second conventional example, the axis speeds F x and F y are determined so that the actual tool path in the rapid traverse block N (k) is not a single straight line but a broken line. That is, as shown in FIG. 22, the actual tool path in the rapid traverse block N (k) is changed to the previous block N (k-1)
An extended path EX (k-1) extending from the end point PE (k-1) of the tool path in the same direction as the traveling direction of the tool 16 and a tool path of the rear block N (k + 1) Start point PS (k + 1)
Path EX (k + 1) extending in the direction opposite to the traveling direction of the tool 16 from the tool, and these extended paths EX (k-1) and EX (k + 1)
Are determined to be a polygonal line composed of a single straight connection path CN connecting the two. More specifically, as shown in the graph of FIG. 24 which is similar to the graph of FIG. 23, the shaft speed F x, F y previous block end point PE
Until the position of (k-1) is maintained at the appropriate speed without deceleration,
The speed is reduced from the position of the end point PEX (k-1) of the extension path EX (k-1) to 0, and the end point PSX (k + ) of the extension path EX (k + 1) of the rear block N (k + 1) is reduced. It becomes 0 at the position of ( 1) , and thereafter, it is determined to accelerate and reach an appropriate speed at the position of the rear block start point PS (k + 1) . Therefore, according to this conventional example, the tool 16 is maintained at an appropriate speed both in the area immediately before the end point PE (k + 1) of the previous block and in the area immediately after the start point PS (k + 1) of the rear block. There is no problem that the service life of the work 16 is shortened, and there is no problem that the accuracy or roughness of the processed surface of the work 18 is reduced. However, the tool speed is determined on the premise of securing the tool path, and the end point PS
In X (k-1) and PSX (k + 1) , the axis speed becomes 0 for all of the plurality of control axes of the tool 16, and there are at least two times when the axis speeds become 0 simultaneously for all of the control axes. In this respect, there is no difference from the conventional example, and similarly, there has been a problem that the fast-forward time cannot be effectively reduced.

【0006】なお、いずれの従来例,においても、
早送りブロックN(k) においてX軸速度Fx が許容最大
速度Fxmaxとなる時期が存在するようにX軸速度変化パ
ターンが決定され、同様に、Y軸速度Fy が許容最大速
度Fymaxとなる時期が存在するようにY軸速度変化パタ
ーンが決定される。しかし、例えば、許容最大速度F
xmaxとFymaxとが等しい値に設定されている場合であっ
て、工具16が早送りブロックN(k) を通過するために
Y軸方向に移動しなければならないY軸移動距離がX軸
方向に移動しなければならないX軸移動距離より短い場
合には、それら決定された速度変化パターンに従って工
具16を移動させたのでは、工具16の実際の移動経路
が目標経路に一致しない。したがって、それら従来例
,においては、X軸速度Fx についてはその決定さ
れた速度変化パターンがそのまま採用されるが、Y軸速
度Fy については図23および図24にそれぞれ示すよ
うに、その決定された速度変化パターンが速度が低下す
る側に、すなわち、実際の最大速度が許容最大速度F
ymaxより小さくなるように修正されて採用される。
[0006] In each of the conventional examples,
Fast forward block N(k)At the X-axis speed FxIs the maximum allowed
Speed FxmaxSo that there is a time when
The turn is determined, and similarly, the Y-axis speed FyIs the maximum speed
Degree FymaxY-axis speed change pattern
Is determined. However, for example, the maximum allowable speed F
xmaxAnd FymaxIs set to an equal value.
The tool 16 is in the rapid traverse block N(k)To go through
The Y axis movement distance that must move in the Y axis direction is the X axis
If the distance is shorter than the X-axis travel distance
In this case, process according to the determined speed change pattern
By moving the tool 16, the actual movement path of the tool 16
Does not match the target route. Therefore, those conventional examples
, The X-axis speed FxAbout that decided
The changed speed change pattern is adopted as it is, but the Y-axis speed
Degree FyAre shown in FIGS. 23 and 24, respectively.
As a result, the determined speed change pattern causes the speed to decrease.
The actual maximum speed is the maximum allowable speed F
ymaxModified to be smaller and adopted.

【0007】これらの事情に鑑み、本発明の課題は、工
具による実加工に悪影響を及ぼすことなく早送り時間が
効果的に短縮されるように工具速度を決定する方法を提
供することにある。別の課題は、工具の早送り速度と共
に工具の早送り経路を算出する工具速度決定方法を提供
することにある。さらに別の課題は、それら方法およひ
装置を実施するためにコンピュータにより実行されるプ
ログラムを提供することにある。さらに別の課題は、工
具による実加工に悪影響を及ぼすことなく早送り時間が
効果的に短縮されるように工具速度を決定する装置を提
供することにある。さらに別の課題は、工具の早送り速
度と共に工具の早送り経路を算出する工具速度決定装置
を提供することにある。
In view of these circumstances, an object of the present invention is to provide a method for determining a tool speed such that a rapid traverse time is effectively reduced without adversely affecting actual machining by a tool. Another object is to provide a tool speed determination method for calculating a tool rapid trajectory along with a tool rapid traverse speed. Yet another object is to provide a computer-executable program for implementing the methods and apparatus. Yet another object is to provide an apparatus for determining a tool speed such that the rapid traverse time is effectively reduced without adversely affecting actual machining by the tool. Still another object is to provide a tool speed determination device that calculates a tool rapid trajectory along with a tool rapid traverse speed.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
によれば、複数の制御軸を有する工具の移動速度がそれ
ら各制御軸毎に制御され、その工具によりワークを加工
するためにそのワークに、前記工具が前記ワークを加工
する状態で移動する少なくとも1つの実加工部分と工具
が非加工状態で加工状態におけるより大きい速度で移動
する少なくとも1つの早送り部分とが設定されており、
前記工具を互いに接続された前記実加工部分と前記早送
り部分とを連続して移動させる際の工具の各制御軸毎の
速度である軸速度を決定する方法であって、前記工具が
前記早送り部分のうち前記実加工部分との接続部分を移
動する際の各軸速度は、前記実加工部分について予め定
められた各軸速度と等しくなるように決定し、前記工具
が前記早送り部分のうち前記接続部分を除く中間部分を
移動する際の各軸速度は、前記工具がその中間部分を移
動する際の実際経路とは無関係に、前記工具が前記早送
り部分を通過する時間が可及的に短くなるように決定す
る工具速度決定方法が提供される。この工具速度決定方
法によれば、工具が実加工部分と早送り部分との接続部
分を移動する際にその移動速度が早送り部分の存在によ
って適正速度より低下させられることがなくなるととも
に、工具が早送り部分のうち中間部分を移動する際の移
動速度が、実際の工具経路の問題とは切り離して、工具
がその中間部分を通過する時間が可及的に短くなるよう
に決定されるため、工具が早送り部分全体を通過する際
に工具の各軸速度が複数の制御軸のすべてについて同時
に0となる時期が必ずしも2回とならず、0回や1回で
済む場合もあるため、加工の高速化および高精度化が図
られる。工具の各軸速度は、工具が早送り部分を通過す
る時間が理論上最小となるように決定することが理想的
であるが、実際上そのように決定することを常に保証す
ることは困難であると推定される。例えば、早送り部分
のうち工具を加速させる区間では工具移動装置の性能上
最大の加速度で加速させ、減速させる区間では工具移動
装置の性能上最大の減速度で減速させれば、大抵の場合
には、工具が早送り部分を通過する早送り時間が理論上
最小となるように各軸速度が決定されるが、そのように
して工具の加減速を一律に行うことが早送り時間を増加
させる原因となる場合もあり得るからである。そこで、
かかる事情を考慮し、上記の工具速度決定方法(後述の
工具速度決定装置についても同じ。)において「可及的
に短くなる」なる用語が使用されている。
According to the present invention, the moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each control axis, and the workpiece is machined by the tool. Wherein at least one actual machining portion in which the tool moves while machining the workpiece and at least one rapid traverse portion in which the tool moves at a higher speed in the machining state in the non-machining state, are set.
A method for determining an axis speed that is a speed for each control axis of a tool when continuously moving the actual machining portion and the rapid traverse portion connected to each other with the tool, wherein the tool includes the rapid traverse portion. Each of the axis speeds when moving the connection portion with the actual machining portion is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion. Each axis speed when moving the intermediate part excluding the part, regardless of the actual path when the tool moves through the intermediate part, the time for the tool to pass through the rapid traverse part as short as possible A method for determining the tool speed is provided. According to this tool speed determination method, when the tool moves at the connecting portion between the actual machining portion and the rapid traverse portion, the moving speed is not reduced below the appropriate speed due to the presence of the rapid traverse portion, and the tool moves at the rapid traverse portion. The tool speed is determined so that the moving speed when moving through the middle part is determined so that the time for the tool to pass through the middle part is as short as possible, separate from the problem of the actual tool path. When passing through the entire part, the time when each axis speed of the tool becomes 0 simultaneously for all of the plurality of control axes is not always two times, and may be zero or one time. High accuracy is achieved. Ideally, the speed of each axis of the tool should be determined so that the time for the tool to pass through the rapid traverse part is theoretically minimized, but in practice it is difficult to guarantee that such determination is always made. It is estimated to be. For example, in the section where the tool is accelerated in the rapid traverse portion, acceleration is performed at the maximum acceleration in terms of the performance of the tool moving device, and in the section where the tool is decelerated, if the speed is reduced at the maximum deceleration in terms of the performance of the tool moving device, in most cases, Each axis speed is determined so that the rapid traverse time when the tool passes through the rapid traverse part is theoretically the minimum, but if uniform acceleration and deceleration of the tool in this way causes an increase in the rapid traverse time It is possible. Therefore,
In consideration of such circumstances, the term "as short as possible" is used in the above-described tool speed determination method (the same applies to a tool speed determination device described later).

【0009】また、本発明によれば、複数の制御軸を有
する工具の移動速度がそれら各制御軸毎に制御され、そ
の工具によりワークを加工するためにそのワークに、前
記工具が前記ワークを加工する状態で移動する少なくと
も1つの実加工部分と工具が非加工状態で加工状態にお
けるより大きい速度で移動する少なくとも1つの早送り
部分とが設定されており、前記工具を互いに接続された
前記実加工部分と前記早送り部分とを連続して移動させ
る際の工具の各制御軸毎の速度である軸速度を決定する
方法であって、前記工具が前記早送り部分のうち前記実
加工部分との接続部分を移動する際の各軸速度は、前記
実加工部分について予め定められた各軸速度と等しくな
るように決定し、前記工具が前記早送り部分のうち前記
接続部分を除く中間部分を移動する際の各軸速度は、前
記複数の制御軸のすべてについて同時に0となる時期が
存在しないように決定する工具速度決定方法も提供され
る。この工具速度決定方法によれば、工具が早送り部分
のうちの中間部分を移動する際の各軸速度が複数の制御
軸のすべてについて同時に0となる時期が存在しないよ
うに決定されるから、実際の工具経路が屈曲せずに済
み、加工の高速化および高精度化が図られる。
Further, according to the present invention, the moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes. In order to machine the work with the tool, the tool attaches the work to the work. At least one actual machining portion that moves in a machining state and at least one rapid traverse portion in which the tool moves at a higher speed in the machining state in a non-machining state are set, and the actual machining portion connects the tools to each other. A method for determining an axis speed that is a speed for each control axis of a tool when continuously moving a portion and the rapid traverse portion, wherein the tool is a portion of the rapid traverse portion that is connected to the actual machining portion. Each axis speed at the time of moving is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and the tool is used to remove the connection portion among the rapid traverse portions. Each shaft speed when moving the part, the tool velocity determined how time 0 at the same time for all of said plurality of control axes are determined not to exist also provided. According to this tool speed determination method, it is determined that there is no time at which the axis speed when the tool moves in the intermediate portion of the rapid traverse portion becomes zero simultaneously for all of the plurality of control axes. The tool path does not need to be bent, so that the speed of processing and the accuracy can be improved.

【0010】以上説明した各工具速度決定方法の一態様
においては、さらに、決定された各軸速度と前記早送り
部分と前記実加工部分と接続部分の位置とに基づき、前
記工具が前記決定された各軸速度で前記早送り部分を移
動する際の実際経路が算出される。以上説明した各工具
速度決定方法を実施する場合には、工具が早送り部分を
通過する際の各軸速度が工具の移動経路の問題とは切り
離して決定され、一方、工具の各軸速度の如何によって
工具経路が変化する。しかし、本態様によれば、軸速度
のみならずその軸速度で工具が移動する際の実際経路も
算出されるため、例えば、決定された軸速度の適否を実
際の工具経路との関係において判断可能になる。本態様
の一形態においては、さらに、算出された実際経路と前
記ワークの形状との相対位置関係に基づき、前記工具が
移動中に前記ワークに干渉するか否かがチェックされ
る。工具速度を工具の実際経路とワークの形状との相対
位置関係と無関係に決定する場合には、工具が移動中に
ワークに干渉するという問題が生じるおそれがある。し
かし、本形態によれば、その干渉の有無がチェックされ
るため、早送り時間の短縮と早送り経路の適正化との両
立が図られる。
In one aspect of each of the above-described tool speed determination methods, the tool is further determined based on the determined axis speeds and the positions of the rapid traverse portion, the actual machining portion, and the connection portion. An actual path for moving the rapid traverse portion at each axis speed is calculated. When the above-described tool speed determination methods are performed, each axis speed when the tool passes through the rapid traverse portion is determined separately from the problem of the tool movement path. Changes the tool path. However, according to this aspect, not only the axis speed but also the actual path when the tool moves at the axis speed is calculated. For example, the appropriateness of the determined axis speed is determined based on the relationship with the actual tool path. Will be possible. In one embodiment of the present aspect, it is further checked whether or not the tool interferes with the workpiece during the movement based on the calculated relative positional relationship between the actual path and the shape of the workpiece. If the tool speed is determined irrespective of the relative positional relationship between the actual path of the tool and the shape of the workpiece, there is a possibility that the tool may interfere with the workpiece during movement. However, according to the present embodiment, since the presence or absence of the interference is checked, it is possible to achieve both the reduction of the fast-forward time and the optimization of the fast-forward route.

【0011】以上説明した各工具速度決定方法の別の態
様においては、前記工具が前記中間部分を移動する際の
前記各軸速度が、前記工具が実際に前記早送り部分を移
動する経路とは無関係に、前記工具が前記早送り部分を
通過するためにその工具が各制御軸の方向に移動しなけ
ればならない各軸方向移動時間が可及的に短くなるよう
に決定され、決定された複数の前記軸速度のうち前記軸
方向移動時間が最も短い軸速度を除くものが、前記工具
がその最も短い軸方向移動時間と同じ時間かけて各制御
軸の方向に移動したときにちょうど工具が早送り部分の
終了点に到達するように調整される。本態様によれば、
軸速度が複数の制御軸について総合的に考慮され、工具
が早送り部分の終了点に到達することが保証される。
In another aspect of each of the above-described tool speed determination methods, each of the axis speeds when the tool moves through the intermediate portion is independent of a path along which the tool actually moves through the rapid traverse portion. In order for the tool to move in the direction of each control axis in order for the tool to pass through the rapid traverse portion, each axial movement time is determined to be as short as possible. When the tool moves in the direction of each control axis over the same time as the shortest axial movement time, the tool excluding the one where the axial movement time is the shortest among the axis speeds, Adjusted to reach end point. According to this aspect,
The shaft speed is taken into account comprehensively for the plurality of control axes, ensuring that the tool reaches the end of the rapid traverse.

【0012】また、本発明によれば、以上説明した各工
具速度決定方法を実施するためにコンピュータにより実
行されるべき工具速度決定プログラムがコンピュータに
より読み取り可能に記録されている工具速度決定プログ
ラム記録媒体も提供される。この記録媒体によれば、そ
れら各工具速度決定方法の効果を享受できる。なお、こ
こにおける「記録媒体」には例えば、フロッピーディス
ク,磁気テープ,磁気ディスク,磁気ドラム,磁気カー
ド,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,RO
M,ICカード,穿孔テープ等がある。
Further, according to the present invention, a tool speed determining program recording medium in which a computer-readable tool speed determining program to be executed by a computer to carry out each of the above-described tool speed determining methods is recorded. Is also provided. According to this recording medium, the effects of the respective tool speed determination methods can be enjoyed. The “recording medium” here includes, for example, a floppy disk, magnetic tape, magnetic disk, magnetic drum, magnetic card, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, RO
M, IC card, perforated tape, etc.

【0013】また、本発明によれば、複数の制御軸を有
する工具の移動速度がそれら各制御軸毎に制御され、そ
の工具によりワークを加工するためにそのワークに、前
記工具が前記ワークを加工する状態で移動する少なくと
も1つの実加工部分と工具が非加工状態で加工状態にお
けるより大きい速度で移動する少なくとも1つの早送り
部分とが設定されており、前記工具を互いに接続された
前記実加工部分と前記早送り部分とを連続して移動させ
る際の工具の各制御軸毎の速度である軸速度を決定する
装置であって、前記工具が前記早送り部分のうち前記実
加工部分との接続部分を移動する際の各軸速度は、前記
実加工部分について予め定められた各軸速度と等しくな
るように決定し、前記工具が前記早送り部分のうち前記
接続部分を除く中間部分を移動する際の各軸速度は、前
記工具がその中間部分を通過する際の実際経路とは無関
係に、前記工具が前記早送り部分を通過する時間が可及
的に短くなるように決定する速度決定手段を含む工具速
度決定装置も提供される。この工具速度決定装置によれ
ば、工具が実加工部分を移動する際に予定外に減速させ
られずに済むとともに、工具が早送り部分を通過する時
間が可及的に短くされるため、加工の高速化および高精
度化が図られる。
Further, according to the present invention, the moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes. In order to machine the work with the tool, the tool is attached to the work. At least one actual machining portion that moves in a machining state and at least one rapid traverse portion in which the tool moves at a higher speed in the machining state in a non-machining state are set, and the actual machining portion connects the tools to each other. A device for determining an axis speed that is a speed for each control axis of a tool when continuously moving a portion and the rapid traverse portion, wherein the tool is a portion of the rapid traverse portion that is connected to the actual machining portion. Each axis speed at the time of moving is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and the tool is used to remove the connection portion among the rapid traverse portions. The speed of each axis when moving the part is determined so that the time for the tool to pass through the rapid traverse part is as short as possible, independent of the actual path of the tool as it passes through its intermediate part. A tool speed determining device including speed determining means is also provided. According to the tool speed determination device, the tool does not need to be decelerated unexpectedly when moving the actual machining portion, and the time for the tool to pass through the rapid traverse portion is shortened as much as possible. And higher precision are achieved.

【0014】また、本発明によれば、複数の制御軸を有
する工具の移動速度がそれら各制御軸毎に制御され、そ
の工具によりワークを加工するためにそのワークに、前
記工具が前記ワークを加工する状態で移動する少なくと
も1つの実加工部分と工具が非加工状態で加工状態にお
けるより大きい速度で移動する少なくとも1つの早送り
部分とが設定されており、前記工具を互いに接続された
前記実加工部分と前記早送り部分とを連続して移動させ
る際の工具の各制御軸毎の速度である軸速度を決定する
装置であって、前記工具が前記早送り部分のうち前記実
加工部分との接続部分を移動する際の各軸速度は、前記
実加工部分について予め定められた各軸速度と等しくな
るように決定し、前記工具が前記早送り部分のうち前記
接続部分を除く中間部分を移動する際の各軸速度は、前
記複数の制御軸のすべてについて同時に0となる時期が
存在しないように決定する速度決定手段を含む工具速度
決定装置も提供される。この工具速度決定装置によれ
ば、工具が早送り部分のうちの中間部分を移動する際の
各軸速度が複数の制御軸のすべてについて同時に0とな
る時期が存在しないように決定されるため、実際の工具
経路が屈曲せずに済み、加工の高速化および高精度化が
図られる。
Further, according to the present invention, the moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes. In order to machine the work with the tool, the tool is attached to the work. At least one actual machining portion that moves in a machining state and at least one rapid traverse portion in which the tool moves at a higher speed in the machining state in a non-machining state are set, and the actual machining portion connects the tools to each other. A device for determining an axis speed that is a speed for each control axis of a tool when continuously moving a portion and the rapid traverse portion, wherein the tool is a portion of the rapid traverse portion that is connected to the actual machining portion. Each axis speed at the time of moving is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and the tool is used to remove the connection portion among the rapid traverse portions. Each shaft speed when moving the part, the tool velocity determination apparatus including a speed determining means for determining such timing 0 simultaneously for all of said plurality of control axes is not present is provided. According to this tool speed determination device, it is determined that there is no time at which the axis speed when the tool moves in the intermediate portion of the rapid traverse portion becomes zero for all of the plurality of control axes at the same time. The tool path does not need to be bent, so that the speed of processing and the accuracy can be improved.

【0015】以上説明した各工具速度決定装置の一態様
においては、さらに、決定された各軸速度と前記早送り
部分と前記実加工部分との接続部分の位置とに基づき、
前記工具が前記決定された各軸速度で前記早送り部分を
移動する際の実際経路を算出する工具経路算出手段が含
まれる。本態様によれば、軸速度のみならずその軸速度
で工具が早送り部分を移動する際の実際経路も算出され
るため、例えば、決定された軸速度の適否を実際の工具
経路との関係において判断可能になる。本態様の一形態
においては、さらに、算出された実際経路と前記ワーク
の形状との相対位置関係に基づき、前記工具が移動中に
前記ワークに干渉するか否かをチェックする干渉チェッ
ク手段が含まれる。本形態によれば、工具が移動中にワ
ークに干渉するか否かがチェックされるため、早送り時
間の短縮と早送り経路の適正化との両立が図られる。
In one aspect of each of the above-described tool speed determining devices, further, based on each of the determined axis speeds and the position of the connecting portion between the rapid traverse portion and the actual machining portion,
Tool path calculation means for calculating an actual path when the tool moves through the rapid traverse portion at each of the determined axis speeds is included. According to this aspect, since not only the shaft speed but also the actual path when the tool moves through the rapid traverse portion at the axis speed is calculated, for example, the propriety of the determined axis speed is determined in relation to the actual tool path. It becomes possible to judge. In one embodiment of the present aspect, the apparatus further includes interference check means for checking whether or not the tool interferes with the work during the movement based on the calculated relative positional relationship between the actual path and the shape of the work. It is. According to the present embodiment, since it is checked whether or not the tool interferes with the workpiece during the movement, it is possible to achieve both the reduction of the rapid traverse time and the optimization of the rapid traverse path.

【0016】また、本発明によれば、複数の制御軸を有
する工具の移動速度がそれら各制御軸毎に制御され、そ
の工具によりワークを加工するためにそのワークに、前
記工具が前記ワークを加工する状態で移動する少なくと
も1つの実加工部分と工具が非加工状態で加工状態にお
けるより大きい速度で移動する少なくとも1つの早送り
部分とが設定されており、前記工具を互いに接続された
前記実加工部分と前記早送り部分とを連続して移動させ
る方法であって、前記工具が、前記早送り部分のうち前
記実加工部分との接続部分を移動する際の各軸速度は、
前記実加工部分について予め定められた各軸速度と等し
くなり、前記早送り部分のうち前記接続部分を除く中間
部分を移動する際の各軸速度は、前記工具がその中間部
分を移動する際の実際経路とは無関係に、前記工具が前
記早送り部分を通過する時間が可及的に短くなるように
移動させる工具移動方法も提供される。
Further, according to the present invention, the moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes. In order to machine the work with the tool, the tool attaches the work to the work. At least one actual machining portion that moves in a machining state and at least one rapid traverse portion in which the tool moves at a higher speed in the machining state in a non-machining state are set, and the actual machining portion connects the tools to each other. A method of continuously moving a portion and the rapid traverse portion, wherein the tool moves each axis speed when moving a connection portion of the rapid traverse portion with the actual machining portion,
The respective axis speeds at the time of moving the intermediate portion excluding the connection portion of the rapid traverse portion are equal to the respective shaft speeds predetermined for the actual machining portion, There is also provided a tool moving method for moving the tool so as to minimize the time required for the tool to pass through the rapid traverse portion regardless of a path.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明のさらに具体的な一
実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本
発明による工具速度決定方法の一実施形態を実施する、
本発明による工具速度決定装置の一実施形態を含む加工
システムである。この加工システムは、回転工具として
のエンドミルでワークを加工するための一連の工程であ
って、図1におけるCAM工程とNC加工工程とをそれ
ぞれ実施する際に使用されるシステムである。CAM工
程においては、先行するCAD工程において作成された
ワーク形状データに基づいて離散点列データが作成さ
れ、さらに、その離散点列データに基づき、NC加工に
必要なNCデータが作成される。NCデータには、各工
具通過点CLの位置を規定するためのCLデータと、工
具経路CPが複数の工具通過点CLで分割された複数の
ブロックの各々において工具が実切削(実加工の一例で
ある。)を行うか早送りを行うのかを指令する移動モー
ド指令データとが含まれている。このCAM工程におい
ては、CAMシステム30が使用される。CAMシステ
ム30は、図2に示すように、コンピュータ32を主体
として構成されており、コンピュータ32は、プロセッ
サ(例えば、CPU)34とメモリ(例えば、ROMと
RAM)36とを含む構成とされており、フロッピーデ
ィスクドライブ等、外部記憶装置38においてフロッピ
ーディスク等、記録媒体40から読み込まれたプログラ
ムが一時的にメモリ36に取り込まれ、必要に応じてプ
ロセッサ34により実行され、これにより、ワーク形状
データに基づく点列データ作成とNCデータ作成とが順
に行われる。作業者からの指令はキーボード,マウス
等、入力装置42を介してコンピュータ32に入力可能
となっており、また、コンピュータ32の処理結果はC
RT,液晶ディスプレイ,プリンタ,プロッタ等、出力
装置44を介して作業者に出力可能となっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A more specific embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment implements an embodiment of the tool speed determination method according to the present invention,
1 is a machining system including an embodiment of a tool speed determination device according to the present invention. This processing system is a series of steps for processing a workpiece with an end mill as a rotating tool, and is used when each of the CAM step and the NC processing step in FIG. 1 is performed. In the CAM process, discrete point sequence data is created based on the work shape data created in the preceding CAD process, and further, NC data required for NC machining is created based on the discrete point sequence data. The NC data includes CL data for defining the position of each tool passage point CL and actual cutting (an example of actual machining) in each of a plurality of blocks in which the tool path CP is divided by the plurality of tool passage points CL. ) Or movement mode command data for commanding whether to perform fast-forward. In the CAM process, a CAM system 30 is used. As shown in FIG. 2, the CAM system 30 is mainly configured by a computer 32, and the computer 32 is configured to include a processor (for example, CPU) 34 and a memory (for example, ROM and RAM) 36. In addition, a program read from a recording medium 40 such as a floppy disk in an external storage device 38 such as a floppy disk drive is temporarily loaded into a memory 36 and executed by a processor 34 as necessary, whereby the work shape data , And the creation of NC data is performed in order. Instructions from the operator can be input to the computer 32 via an input device 42 such as a keyboard and a mouse.
Output can be made to the operator via an output device 44 such as an RT, a liquid crystal display, a printer, a plotter, or the like.

【0018】記録媒体40に予め記録されていてコンピ
ュータ32により実行されるNCデータ作成プログラム
が図3にフローチャートで示されている。まず、ステッ
プS1(以下、単に「S1」で表す。他のステップにつ
いても同じとする。)において、CAD工程で使用され
ているCADシステム46からワーク形状データが読み
込まれ、次に、S2において、そのワーク形状データに
基づいて工具点列データが作成される。工具点列データ
は例えば、ワークの目標加工表面を工具16の加工半径
に基づく量でオフセットすることにより作成される。そ
の後、S3において、その工具点列データに移動モード
指令データを付加することによりNCデータが作成され
る。なお、その後、S4〜S8が実行されるが、これら
ステップは基本的なものではなく、NC加工工程におけ
る早送り速度制御を補完する補助的なものであるため、
後述する。
FIG. 3 is a flowchart showing an NC data creation program which is recorded in the recording medium 40 in advance and executed by the computer 32. First, in step S1 (hereinafter simply referred to as "S1"; the same applies to other steps), workpiece shape data is read from the CAD system 46 used in the CAD process. Tool point sequence data is created based on the work shape data. The tool point sequence data is created, for example, by offsetting the target processing surface of the work by an amount based on the processing radius of the tool 16. Thereafter, in S3, NC data is created by adding movement mode command data to the tool point sequence data. After that, S4 to S8 are executed, but these steps are not basic ones, but supplementary to the rapid traverse speed control in the NC machining process.
It will be described later.

【0019】NC加工工程においては、図1に示すよう
に、DNC(Direct Numerical Control)システム10
にCNC(Computerized Numerical Control)システム
12が接続され、このCNCシステム12により加工機
14が制御されて工具16とワーク18とが相対移動さ
せられ、これにより、ワーク18が目標形状に加工され
る。加工機14は複数の制御軸としてX軸,Y軸および
Z軸を有しており、工具16はそれら各制御軸毎に速度
が制御される。CNCシステム12は、基本的には、工
具16の移動速度を作業者からの指令速度に決定する。
しかし、工具16は移動中、各工具通過点CLにおいて
屈曲しなければならず、その屈曲点を通過する際には必
ず工具16を加減速させなければならない。また、この
加減速を適正に行えば加工の高速化と高精度化とを図る
ことができる。したがって、CNCシステム12は工具
16について各種の速度制御を行う。速度制御には例え
ば、ブロック間速度差制御と遠心加速度制御とがある。
ブロック間速度差制御は、互いに接続されたブロック間
で工具16の各軸速度が連続性を有し、ブロック間での
軸速度差が過大とならないように各軸速度を決定し、必
要に応じて工具16を自動的に減速させる制御である。
一方、遠心加速度制御は、工具16の遠心加速度が過大
とならないように各軸速度を決定し、必要に応じて工具
を自動的に減速させる制御である。
In the NC processing step, as shown in FIG. 1, a direct numerical control (DNC) system 10 is used.
Is connected to a CNC (Computerized Numerical Control) system 12. The CNC system 12 controls the processing machine 14 to relatively move the tool 16 and the work 18, thereby processing the work 18 into a target shape. The processing machine 14 has an X axis, a Y axis, and a Z axis as a plurality of control axes, and the speed of the tool 16 is controlled for each of the control axes. The CNC system 12 basically determines the moving speed of the tool 16 as a command speed from an operator.
However, the tool 16 must bend at each tool passing point CL during the movement, and the tool 16 must be accelerated or decelerated when passing through the bending point. In addition, if the acceleration and deceleration are properly performed, the processing can be speeded up and the precision can be increased. Therefore, the CNC system 12 performs various speed controls on the tool 16. The speed control includes, for example, speed difference control between blocks and centrifugal acceleration control.
The inter-block speed difference control determines each axis speed so that the axis speed of the tool 16 has continuity between the blocks connected to each other so that the axis speed difference between the blocks does not become excessive. This is a control for automatically decelerating the tool 16 by using the control.
On the other hand, the centrifugal acceleration control is a control in which the axis speeds are determined so that the centrifugal acceleration of the tool 16 does not become excessive, and the tool is automatically decelerated as necessary.

【0020】CNCシステム12は、CAMシステム3
0と同様に、図4に示すように、コンピュータ50を主
体として構成されており、コンピュータ50は、プロセ
ッサ52とメモリ54とを含む構成とされており、外部
記憶装置56において記録媒体58から読み込まれたプ
ログラムが一時的にメモリ54に取り込まれ、必要に応
じてプロセッサ52により実行され、これにより、NC
データに基づく工具速度決定が行われる。また、CNC
システム12は、CAMシステム30と同様に、入力装
置60および出力装置64を備えている。
The CNC system 12 is a CAM system 3
4, as shown in FIG. 4, the computer 50 is mainly configured. The computer 50 includes a processor 52 and a memory 54, and is read from a recording medium 58 in an external storage device 56. The loaded program is temporarily loaded into the memory 54 and executed by the processor 52 as necessary, whereby the NC
A tool speed determination based on the data is made. Also, CNC
The system 12 includes an input device 60 and an output device 64, like the CAM system 30.

【0021】記録媒体58に予め記録されていてコンピ
ュータ50により実行される工具速度決定プログラムが
図5にフローチャートで示されている。以下、このプロ
グラムを説明するが、説明の便宜上、工具16がXY座
標面上においてのみ移動し、Z軸方向の軸速度Fz が0
であると仮定し、その軸速度Fz の決定については説明
を省略する。この工具速度決定プログラムにおいてはま
ず、S100において、NCデータが各ブロックN毎に
読み込まれ、次に、S200において、複数のブロック
において早送りブロック(早送り部分の一例である。)
(k) の前方に位置する前ブロック(実加工ブロックの
一例である。)N(k-1) についてX軸速度Fx (k-1)
よびY軸速度Fy (k-1) がそれぞれ決定され、さらに、
早送りブロックN(k)の後方に位置する後ブロック(実
加工ブロックの一例である。)N(k+1) についてX軸速
度Fx (k+1) およびY軸速度Fy (k+1) がそれぞれ決定
される。各軸速度Fx ,Fy は、それら各前後ブロック
(k-1) (k+1) について作業者により予め指令された
指令速度に基づき、前記速度制御を実行しつつ決定され
る。そのため、それら各前後ブロックN(k-1) ,N
(k+1) の各軸速度Fx ,Fy が指令速度より小さい値に
決定される場合もある。その後、S300において、工
具16が早送りブロックN(k) を通過する際の各軸速度
x ,Fy の変化パターンが決定される。工具16が前
ブロックN(k-1 ) から早送りブロックN(k) に、および
早送りブロックN(k) から後ブロックN (k+1) にそれぞ
れ移動する際の各軸速度Fx ,Fy がそれぞれ、S20
0においてそれら各前後ブロックN(k-1) ,N(k+1)
ついて決定された速度となり、かつ、工具16が早送り
ブロックN(k) を通過するために工具16が各制御軸の
方向に移動しなければならない各軸移動距離を移動する
のに必要な各軸移動時間が可及的に短くなるように各軸
速度Fx ,Fy の変化パターンが決定されるのである。
続いて、S400において、決定された各軸速度Fx
y がそれら制御軸間で調整される。決定された各軸速
度Fx ,Fy の変化パターンのうち各軸移動時間が短い
方が、長い方の各軸移動時間と同じ時間かけて工具16
がその軸移動距離を通過するように調整されるのであ
る。以上で本プログラムの一回の実行が終了する。
The pre-recorded recording medium 58
The tool speed determination program executed by the computer 50
FIG. 5 is a flowchart. Below, this professional
The gram will be described, but for convenience of description, the tool 16 is an XY seat.
Moves only on the surface, and the axis speed F in the Z-axis directionzIs 0
And its axial speed FzExplanation of the decision
Is omitted. In this tool speed determination program,
First, in S100, the NC data is
Is read, and then, in S200, a plurality of blocks
In the fast-forward block (an example of a fast-forward portion)
N(k)Of the front block located in front of the
This is an example. ) N(k-1)X-axis speed Fx (k-1)You
And Y-axis speed Fy (k-1)Are determined respectively, and further,
Fast forward block N(k)The rear block (real
It is an example of a processing block. ) N(k + 1)About X axis speed
Degree Fx (k + 1)And Y-axis speed Fy (k + 1)Is decided respectively
Is done. Each axis speed Fx, FyAre those blocks before and after each
N(k-1)N(k + 1)Was instructed by the operator in advance
Determined while executing the speed control based on the command speed
You. Therefore, each of these front and rear blocks N(k-1), N
(k + 1)Axis speed Fx, FyIs smaller than the command speed
May be determined. Then, in S300,
Fast forward block N(k)Axis speed when passing through
Fx, FyIs determined. Tool 16 in front
Block N(k-1 )Fast forward block N from(k)To, and
Fast forward block N(k)From back block N (k + 1)Each
Axis speed F when movingx, FyAre respectively S20
0, each of the preceding and following blocks N(k-1), N(k + 1)To
And the tool 16 is rapidly traversed.
Block N(k)Tool 16 passes through each control axis
Move each axis travel distance that must move in the direction
Each axis so that the movement time required for each axis is as short as possible.
Speed Fx, FyIs determined.
Subsequently, in S400, the determined axis speed Fx,
FyAre coordinated between the control axes. Each determined axis speed
Degree Fx, FyMovement time of each axis is short
The tool 16 takes the same time as the longer axis movement time.
Is adjusted to pass through the axis travel distance.
You. This completes one execution of the program.

【0022】同図におけるS300、すなわち、速度変
化パターン決定工程の詳細が図6および図7にフローチ
ャートで表されている。ただし、このフローチャート
は、軸速度Fx についての速度変化パターン決定工程の
みを代表的に表しており、軸速度Fy についての速度変
化パターン決定工程は同様であるため省略されている。
また、このフローチャートは、前ブロックN(k-1) のX
軸速度Fx (k-1) が後ブロックN(k+1) のX軸速度F
x (k+1) より大きい場合についての速度変化パターン決
定工程のみを代表的に表しており、前ブロックN(k-1)
のX軸速度Fx (k-1 ) が後ブロックN(k+1) のX軸速度
x (k+1) より小さい場合についての速度変化パターン
決定工程は同様であるため省略されている。
FIG. 6 and FIG. 7 are flow charts showing details of S300, that is, the speed change pattern determining step. However, this flow chart, only the speed change pattern determining step of the axial velocity F x a is typically represents the speed change pattern determining step of the axial velocity F y is omitted because it is similar.
This flowchart is based on the X of the previous block N (k-1) .
The axis speed F x (k-1) is the X-axis speed F of the rear block N (k + 1)
Only the speed change pattern determination step for a case larger than x (k + 1) is representatively shown, and the previous block N (k-1)
The speed change pattern determination step in the case where the X-axis speed F x (k-1 ) of the second block N is smaller than the X-axis speed F x (k + 1) of the rear block N (k + 1) is the same, and therefore is omitted. .

【0023】まず、図6のS301において、X軸速度
x が前ブロックN(k-1) のX軸速度Fx (k-1) から後
ブロックN(k+1) のX軸速度Fx (k+1) まで直線的に減
少する速度変化パターンであって、そのときの工具16
のX軸方向における減速度の絶対値が許容最大加減速度
aであるものが暫定的に作成される(図8参照)。次
に、S302において、その暫定的な速度変化パターン
に従って工具16を移動させた場合の工具16のX軸移
動距離Lが算出される。前ブロックN(k-1)のX軸速度
x (k-1) と後ブロックN(k+1) のX軸速度Fx (k+1)
との差と工具16の減速度とが分かれば、工具16のX
軸方向における移動時間tx (k) が分かる。また、X軸
移動距離Lは、図8においてハッチングを付した図形の
面積に等しい。したがって、X軸移動距離Lは、 L=(Fx (k-1) +Fx (k+1) )×tx (k) /2 なる式を用いて算出される。その後、S303におい
て、その算出されたX軸移動距離Lが目標移動距離L
x (k) に等しいか否かが判定される。ここに、目標移動
距離Lx (k) は、工具16が早送りブロックN(k) を通
過するためにX軸方向に移動しなければならない距離で
あり、NCデータのうち、早送りブロックN(k) の開始
点PS(k) である工具通過点と終了点PE(k) である工
具通過点とのそれぞれの位置を規定するデータに基づい
て算出される。そして、算出されたX軸移動距離Lが目
標移動距離Lx (k) に等しい場合には、判定がYESと
なり、S304において、S301で暫定的に決定され
た速度変化パターンが最終的な速度変化パターンとされ
る(図9参照)。これに対し、算出されたX軸移動距離
Lが目標移動距離Lx (k) に等しくない場合には、S3
03の判定がNOとなり、S305において、算出され
たX軸移動距離Lが目標移動距離Lx (k) より短いか否
かが判定される。短い場合には判定がYESとなり、S
306〜S310において、工具16に対して早送りブ
ロックN(k) 内において、前ブロックN(k-1) から後ブ
ロックN(k+1) への移動に不可欠な減速に先立ってその
移動に不可欠ではない加速を余分に行ってX軸移動距離
Lを増加させることにより、X軸移動距離Lを目標移動
距離Lx (k) に一致させることが行われる。具体的に
は、まず、S306において、余分な加速を最大加減速
度aで行い、かつ、X軸移動距離Lが目標移動距離L
x (k) に一致するときの加速終了時点における速度であ
る加速目標速度FA が算出される(図10参照)。加速
目標速度FA は、 FA =√(2×a×Lx (k) +Fx (k-1) 2 +F
x (k+1) 2 ) なる式を用いて算出される。なお、この式は次のように
して誘導される。すなわち、先行する加速区間の継続時
間である加速時間をtA 、後続する減速区間の継続時間
である減速時間をt D とすれば、X軸移動距離Lは、 L={(Fx (k-1) +FA )×tA +(Fx (k+1) +F
A )×tD }/2 なる式で表され、また、加速時間tA ,減速時間tD
それぞれ、 tA =(FA −Fx (k-1) )/a tD =(FA −Fx (k+1) )/a なる式で表される。また、X軸移動距離Lが目標移動距
離Lx (k) に一致することが条件とされているから、結
局、上記の加速目標速度FA の算出式が誘導されること
になる。次に、S307において、算出された加速目標
速度FA が予め指定された許容最大速度Fxmaxより小さ
いか否かが判定される。小さい場合には判定がYESと
なり、S308において、速度変化パターンとして、前
ブロックN(k-1) のX軸速度Fx (k-1) から最大加減速
度aで加速して加速目標速度FA に達し、そこから最大
加減速度aで減速して後ブロックN(k+1) のX軸速度F
x (k+1) に到達するものが決定される(図11参照)。
これに対し、算出された加速目標速度FA が許容最大速
度Fxmaxより小さくない場合には、S307の判定がN
Oとなり、S309およびS310において、加速区間
と減速区間との間に、正の許容最大速度Fxmaxで等速移
動する等速移動区間を余分に設けてX軸移動距離Lを増
加させることにより、X軸移動距離Lを目標移動距離L
x (k) に一致させることが行われる。具体的には、ま
ず、S309において、等速移動区間の継続時間である
等速移動時間tCVが算出される(図12参照)。等速移
動時間tCVは、 tCV=(2×a×Lx (k) +Fx (k-1) 2 +Fx (k+1)
2 −2×Fxmax 2 )/(2×a×Fxmax) なる式を用いて算出される。なお、この式は次のように
して誘導される。すなわち、X軸移動距離Lは、 L=(Fx (k-1) +Fxmax)×tA /2+(Fx (k+1)
+Fxmax)×tD /2+Fxmax×tCV なる式で表され、また、加速時間tA ,減速時間tD
それぞれ、 tA =(Fxmax−Fx (k-1) )/a tD =(Fxmax−Fx (k+1) )/a なる式で表される。また、X軸移動距離Lが目標移動距
離Lx (k) に一致することが条件とされているから、結
局、上記の等速移動時間tCVの算出式が誘導されること
になる。次に、S310において、速度変化パターンと
して、前ブロックN(k-1) のX軸速度Fx (k-1) から最
大加減速度aで加速して許容最大速度Fxmaxに達し、等
速移動時間tCVの間等速で移動した後、許容最大速度F
xmaxから最大加減速度aで減速して後ブロックN(k+1)
のX軸速度Fx (k+1) に到達するものが決定される(図
13参照)。
First, in S301 of FIG.
FxIs the previous block N(k-1)X-axis speed Fx (k-1)After
Block N(k + 1)X-axis speed Fx (k + 1)Linearly down to
The speed change pattern is small, and the tool 16
The absolute value of the deceleration in the X-axis direction is the maximum allowable acceleration / deceleration.
What is a is tentatively created (see FIG. 8). Next
In step S302, the provisional speed change pattern
X-axis movement of the tool 16 when the tool 16 is moved according to
The moving distance L is calculated. Previous block N(k-1)X-axis speed
Fx (k-1)And rear block N(k + 1)X-axis speed Fx (k + 1)
Is known and the deceleration of the tool 16 is known,
Travel time t in the axial directionx (k)I understand. Also, the X axis
The moving distance L is represented by the hatched figure in FIG.
Equal to the area. Therefore, the X-axis moving distance L is L = (Fx (k-1)+ Fx (k + 1)) × tx (k)/ 2 is calculated. Then in S303
The calculated X-axis moving distance L is the target moving distance L
x (k)Is determined. Here is the target move
Distance Lx (k)Means that the tool 16(k)Through
The distance you have to move in the X axis direction to spend
Yes, fast-forward block N in NC data(k)The start of the
Point PS(k)Tool passing point and end point PE(k)Work
Based on the data that defines each position with the tool passing point
Is calculated. Then, the calculated X-axis moving distance L is
Target moving distance Lx (k)If the determination is YES,
In S304, provisionally determined in S301
Speed change pattern is the final speed change pattern.
(See FIG. 9). On the other hand, the calculated X-axis moving distance
L is the target moving distance Lx (k)If not equal to S3
03 is NO, and in S305 the calculated
X-axis moving distance L is the target moving distance Lx (k)Shorter or not
Is determined. If it is shorter, the determination is YES and S
In steps 306 to S310, the rapid traverse
Lock N(k)Within the previous block N(k-1)After
Lock N(k + 1)Prior to deceleration, which is essential for moving to
X-axis travel distance by performing extra acceleration that is not essential for movement
By increasing L, the target movement of the X-axis movement distance L is performed.
Distance Lx (k)Is performed. Specifically
First, in S306, the extra acceleration is
And the X axis movement distance L is equal to the target movement distance L
x (k)Is the speed at the end of acceleration when
Acceleration target speed FAIs calculated (see FIG. 10). acceleration
Target speed FAIs FA= √ (2 × a × Lx (k)+ Fx (k-1) Two+ F
x (k + 1) Two) Is calculated using the following formula. Note that this equation is as follows:
Be guided. That is, when the preceding acceleration section is continued
The acceleration time betweenA, Duration of subsequent deceleration section
The deceleration time is t DThen, the X-axis moving distance L is given by: L = {(Fx (k-1)+ FA) × tA+ (Fx (k + 1)+ F
A) × tD} / 2, and the acceleration time tA, Deceleration time tDIs
Respectively, tA= (FA-Fx (k-1)) / AtD= (FA-Fx (k + 1)) / A. Further, the X-axis moving distance L is the target moving distance.
Release Lx (k)Must be the same as
Station, the above acceleration target speed FACalculation formula is derived
become. Next, in S307, the calculated acceleration target
Speed FAIs the maximum allowable speed F specified in advance.xmaxSmaller
It is determined whether or not it is. If smaller, the determination is YES
In S308, as the speed change pattern,
Block N(k-1)X-axis speed Fx (k-1)Max acceleration / deceleration from
Accelerating at degree a and accelerating target speed FAReaches and from there
Decelerate at acceleration / deceleration a and rear block N(k + 1)X-axis speed F
x (k + 1)Are determined (see FIG. 11).
On the other hand, the calculated acceleration target speed FAIs the maximum speed
Degree FxmaxIf not smaller, the determination in S307 is N
O, and in S309 and S310, the acceleration section
Between the deceleration section and the positive maximum allowable speed FxmaxConstant velocity at
Additional X-axis movement distance L by providing extra moving section
The X-axis movement distance L to the target movement distance L
x (k)Is performed. Specifically,
In S309, it is the continuation time of the constant-velocity moving section.
Constant velocity travel time tCVIs calculated (see FIG. 12). Constant velocity transfer
Moving time tCVIs tCV= (2 × a × Lx (k)+ Fx (k-1) Two+ Fx (k + 1)
Two-2 x Fxmax Two) / (2 × a × Fxmax) Is calculated using the following formula. Note that this equation is as follows:
Be guided. That is, the X-axis moving distance L is L = (Fx (k-1)+ Fxmax) × tA/ 2 + (Fx (k + 1)
+ Fxmax) × tD/ 2 + Fxmax× tCV And the acceleration time tA, Deceleration time tDIs
Respectively, tA= (Fxmax-Fx (k-1)) / AtD= (Fxmax-Fx (k + 1)) / A. Further, the X-axis moving distance L is the target moving distance.
Release Lx (k)Must be the same as
Station, the above-mentioned constant speed traveling time tCVCalculation formula is derived
become. Next, in S310, the speed change pattern and
And the previous block N(k-1)X-axis speed Fx (k-1)From
Accelerate at large acceleration / deceleration a and allow maximum speed FxmaxReached, etc.
Fast moving time tCVAfter moving at a constant speed during
xmaxDecelerate at the maximum acceleration / deceleration a from the rear block N(k + 1)
X-axis speed Fx (k + 1)Are determined to reach
13).

【0024】以上、算出されたX軸移動距離Lが目標移
動距離Lx (k) より短く、S305の判定がYESとな
る場合を説明したが、以下、X軸移動距離Lが目標移動
距離Lx (k) より長く、判定がNOとなる場合を説明す
る。この場合、図7のS311〜S315において、工
具16に対して早送りブロックN(k) 内において、前ブ
ロックN(k-1) から後ブロックN(k+1) への移動に不可
欠な加速に先立ってその移動に不可欠ではない減速を余
分に行ってX軸移動距離Lを減少させることにより、X
軸移動距離Lを目標移動距離Lx (k) に一致させること
が行われる。具体的には、まず、S311において、余
分な減速を最大加減速度aで行い、かつ、X軸移動距離
Lが目標移動距離Lx (k) に一致するときの減速終了時
点における速度である減速目標速度FD が算出される
(図14参照)。減速目標速度FD は、 FD =−√(Fx (k-1) 2 +Fx (k+1) 2 −2×a×L
x (k) ) なる式を用いて算出される。なお、この式は次のように
して誘導される。すなわち、先行する減速区間の継続時
間である減速時間をtD 、後続する加速区間の継続時間
である加速時間をt A とすれば、X軸移動距離Lは、図
14においてハッチングを付した図形の面積に相当する
から、 L={(Fx (k-1) +FD )×tD +(Fx (k+1) +F
D )×tA }/2 なる式で表され、また、減速時間tD ,加速時間tA
それぞれ、 tD =(Fx (k-1) −FD )/a tA =(Fx (k+1) −FD )/a なる式で表される。また、X軸移動距離Lが目標移動距
離Lx (k) に一致することが条件とされているから、結
局、上記の減速目標速度FD の算出式が誘導されること
になる。次に、S312において、算出された減速目標
速度FD が予め指定された許容最小速度Fxmin(マイナ
ス方向への最大送り速度であり、−Fxmaxに等しい。)
より大きいか否かが判定される。大きい場合には判定が
YESとなり、S313において、速度変化パターンと
して、前ブロックN(k-1) のX軸速度Fx (k-1)から最
大加減速度aで減速して減速目標速度FF に達し、そこ
から最大加減速度aで加速して後ブロックN(k+1) のX
軸速度Fx (k+1) に到達するものが決定される(図15
参照)。これに対し、算出された減速目標速度FD が許
容最小速度Fxminより大きくない場合には、S312の
判定がNOとなり、S314およびS315において、
減速区間と加速区間との間に、負の許容最小速度Fxmin
で等速運動する等速移動区間を設けてX軸移動距離Lを
減少させることにより、X軸移動距離Lを目標移動距離
x (k) に一致させることが行われる。具体的には、ま
ず、S314において、等速移動区間の継続時間である
等速移動時間tCVが算出される(図16参照)。等速移
動時間tCVは、 tCV=(2×a×Lx (k) −Fx (k-1) 2 −Fx (k+1)
2 +2×Fxmax 2 )/(2×a×Fxmax) なる式を用いて算出される。なお、この式は次のように
して誘導される。すなわち、X軸移動距離Lは、図16
においてハッチングを付した図形の面積に相当するか
ら、 L=(Fx (k-1) +Fxmin)×tD /2+(Fx (k+1)
+Fxmin)×tA /2+Fxmin×tCV なる式で表され、また、減速時間tD ,加速時間tA
それぞれ、 tD =(Fx (k-1) −Fxmin)/a tA =(Fx (k+1) −Fxmin)/a なる式で表される。また、X軸移動距離Lが目標移動距
離Lx (k) に一致することが条件とされているから、結
局、上記の等速移動時間tCVの算出式が誘導されること
になる。次に、S315において、速度変化パターンと
して、前ブロックN(k-1) のX軸速度Fx (k-1) から最
大加減速度aで減速して許容最大速度Fxminに達し、等
速移動時間tCVの間等速で移動した後、許容最大速度F
xminから最大加減速度aで加速して後ブロックN(k+1)
のX軸速度Fx (k+1) に到達するものが決定される(図
17参照)。以上、図6および図7に基づき、図5にお
けるS300の詳細を説明したが、以下、S400、す
なわち、複数の制御軸間で軸速度を調整する工程の詳細
を図18ないし図20に基づいて説明する。なお、それ
ら図に示す例はいずれも、決定された速度変化パターン
の下では、X軸移動時間の方がY軸移動時間より長い例
であり、Y軸移動時間を増加させることが必要である例
である。軸間速度調整には種々の方法があり、例えば、
図18に示すように、軸移動時間が短い方のY軸速度F
y の最大速度を抑えてその軸移動時間を増加させる方法
や、図19に示すように、軸移動時間が短い方のY軸速
度FY に速度が0の停止区間を設けてその軸移動時間を
増加させる方法や、図20に示すように、軸移動時間が
短い方のY軸速度Fy の加速度を抑えてその軸移動時間
を増加させる方法などがある。それら各種方法によって
軸間速度調整が行われれば、工具速度決定プログラムの
一回の実行が終了する。
As described above, the calculated X-axis moving distance L is equal to the target moving distance.
Dynamic distance Lx (k)Shorter and the determination in S305 is YES
In the following, the case where the X-axis movement distance L is the target movement
Distance Lx (k)The case where the determination is NO for a longer time will be described.
You. In this case, in steps S311 to S315 in FIG.
Fast-forward block N for fixture 16(k)Within
Lock N(k-1)From back block N(k + 1)Not allowed to move to
Excessive deceleration prior to the required acceleration
Min. To reduce the X-axis movement distance L,
The axis travel distance L is the target travel distance Lx (k)To match
Is performed. Specifically, first, in S311, the remaining
Deceleration at the maximum acceleration / deceleration a and the X-axis travel distance
L is the target moving distance Lx (k)At the end of deceleration when
Deceleration target speed F which is the speed at the pointDIs calculated
(See FIG. 14). Deceleration target speed FDIs FD= −√ (Fx (k-1) Two+ Fx (k + 1) Two-2 x a x L
x (k)) Is calculated using the following formula. Note that this equation is as follows:
Be guided. That is, when the preceding deceleration section is continued
The deceleration time betweenD, Duration of subsequent acceleration section
The acceleration time is AThen, the X-axis moving distance L is
14 corresponds to the area of the hatched figure
From: L = {(Fx (k-1)+ FD) × tD+ (Fx (k + 1)+ F
D) × tA} / 2, and the deceleration time tD, Acceleration time tAIs
Respectively, tD= (Fx (k-1)-FD) / AtA= (Fx (k + 1)-FD) / A. Further, the X-axis moving distance L is the target moving distance.
Release Lx (k)Must be the same as
Station, the above deceleration target speed FDCalculation formula is derived
become. Next, in S312, the calculated deceleration target
Speed FDIs a predetermined allowable minimum speed Fxmin(Minor
-F is the maximum feed speed in thexmaxbe equivalent to. )
It is determined whether it is greater than. If it is large, the judgment is
YES, and in S313, the speed change pattern
And the previous block N(k-1)X-axis speed Fx (k-1)From
Deceleration at large acceleration / deceleration a and deceleration target speed FFReached, there
From the next block N after accelerating at the maximum acceleration / deceleration a(k + 1)X
Shaft speed Fx (k + 1)Are determined (see FIG. 15).
reference). On the other hand, the calculated deceleration target speed FDIs allowed
Minimum speed FxminIf not greater, the
The determination is NO, and in S314 and S315,
Between the deceleration section and the acceleration section, a negative allowable minimum speed Fxmin
The X axis movement distance L is set by providing a constant speed movement section
By reducing the distance, the X-axis moving distance L is set to the target moving distance.
Lx (k)Is performed. Specifically,
In S314, it is the continuation time of the constant-velocity moving section.
Constant velocity travel time tCVIs calculated (see FIG. 16). Constant velocity transfer
Moving time tCVIs tCV= (2 × a × Lx (k)-Fx (k-1) Two-Fx (k + 1)
Two+ 2 × Fxmax Two) / (2 × a × Fxmax) Is calculated using the following formula. Note that this equation is as follows:
Be guided. That is, the X-axis moving distance L is as shown in FIG.
Does it correspond to the area of the hatched figure in
L = (Fx (k-1)+ Fxmin) × tD/ 2 + (Fx (k + 1)
+ Fxmin) × tA/ 2 + Fxmin× tCV And the deceleration time tD, Acceleration time tAIs
Respectively, tD= (Fx (k-1)-Fxmin) / AtA= (Fx (k + 1)-Fxmin) / A. Further, the X-axis moving distance L is the target moving distance.
Release Lx (k)Must be the same as
Station, the above-mentioned constant speed traveling time tCVCalculation formula is derived
become. Next, in S315, the speed change pattern and
And the previous block N(k-1)X-axis speed Fx (k-1)From
Deceleration at large acceleration / deceleration a to allow maximum speed FxminReached, etc.
Fast moving time tCVAfter moving at a constant speed during
xminFrom the next block N after accelerating at the maximum acceleration / deceleration a(k + 1)
X-axis speed Fx (k + 1)Are determined to reach
17). As described above, based on FIGS. 6 and 7, FIG.
The details of step S300 have been described.
In other words, details of the process of adjusting the axis speed between multiple control axes
Will be described with reference to FIGS. In addition, it
In each of the examples shown in the figures, the determined speed change pattern
Below, the X axis movement time is longer than the Y axis movement time
And it is necessary to increase the Y-axis movement time
It is. There are various methods for adjusting the speed between axes, for example,
As shown in FIG. 18, the Y-axis speed F of the shorter axis movement time
yTo reduce the maximum speed of a robot and increase its axis travel time
And, as shown in FIG. 19, the Y-axis speed of the shorter axis movement time.
Degree FYA stop section with a speed of 0 is set in
As shown in FIG. 20, the axis movement time
Shorter Y-axis speed FyAxis acceleration time
There is a method to increase. By those various methods
If the inter-axis speed adjustment is performed, the tool speed
One run ends.

【0025】したがって、本実施形態においては、工具
16が早送りブロックN(k) を通過する際の速度が、早
送りブロックN(k) を通過する経路の問題とは切り離し
て決定され、例えば図21に示すように、工具16が各
前後ブロックN(k+1) を移動する際に各軸速度Fx ,F
y が0にならずに済むとともに、工具16が早送りブロ
ックN(k) を通過する際に工具16の各軸速度が複数の
制御軸のすべてについて同時に0となる時期が存在しな
いで済むため、加工の高速化および高精度化が図られる
という効果が得られる。このように、本実施形態におい
ては、早送り時間の短縮が優先されて工具速度が決定さ
れ、工具経路については工具速度の決定を待って決定さ
れることになるため、その決定された速度で工具16を
移動させると工具16がワーク18に干渉するという問
題が発生するおそれがある。そこで、本実施形態におい
ては、工具16とワーク18との干渉の有無をチェック
する機能がCAMシステム30に設けられており、NC
データはそのチェックを経た後にCNCシステム12に
供給されるようになっている。干渉チェック機能は、図
3におけるS4〜S8により実行される。S4において
は、CNCシステム12の工具速度決定プログラムと同
種のプログラムが実行されることにより、S3において
作成されたNCデータに基づいて工具16の速度変化パ
ターンが決定される。次に、S5において、決定された
速度変化パターンと、早送りブロックN(k) の開始点P
(k) の位置と終了点PE (k) の位置とをそれぞれ規定
する点列データとに基づいて工具16の実際の移動経路
が算出される。実際の移動経路は例えば、図22に示す
ように、早送りブロックN(k) の開始点PS(k) と終了
点PE(k) とを結ぶ自由曲線で表される。その後、S6
において、算出された実際の移動経路とワーク18の形
状との相対位置関係に基づき、工具16が移動中にワー
ク18に干渉するか否かがチェックされ、工具16がワ
ーク18に干渉しない場合には、S7の判定がNOとな
り、NCデータ作成プログラムの一回の実行が終了す
る。これに対し、工具16が移動中にワーク18に干渉
する場合には、S7の判定がYESとなり、S8におい
て、作業者により、速度変化パターンを修正するための
データが入力される。作業者は例えば、早送りブロック
(k) における工具16の速度変化パターンがCNCシ
ステム12により通常の規則とは別の規則に従って決定
され、これにより工具16がワーク18に干渉しないよ
うにするためのデータを入力したり、早送りブロックN
(k) に別の工具通過点を補助的に設けることにより、C
NCシステム12が通常の規則に従って速度変化パター
ンを決定しても工具16がワーク18に干渉しないよう
にするためのデータを入力する。本ステップの実行が終
了すれば本プログラムの一回の実行が終了する。
Therefore, in this embodiment, the tool
16 is fast-forward block N(k)Speed when passing through
Feed block N(k)Separated from the problem of the route through
For example, as shown in FIG.
Block N before and after(k + 1)When moving each axis speed Fx, F
yDoes not become 0, and the tool 16
Check N(k)When each axis speed of the tool 16
There is no time when all the control axes become 0 at the same time.
Speeds up machining and increases accuracy.
The effect is obtained. Thus, in the present embodiment,
Tool speed is prioritized to reduce the rapid traverse time.
Tool path is determined after determining the tool speed.
The tool 16 at the determined speed.
When moving, the tool 16 interferes with the workpiece 18.
Problem may occur. Therefore, in this embodiment,
Check for interference between tool 16 and workpiece 18
Function is provided in the CAM system 30, and the NC
The data is sent to the CNC system 12 after the check
It is being supplied. The interference check function is
This is executed by S4 to S8 in 3. In S4
Is the same as the tool speed determination program of the CNC system 12.
By executing the kind of program, in S3
The speed change pattern of the tool 16 is determined based on the NC data created.
The turn is determined. Next, in S5, the determined
Speed change pattern and fast-forward block N(k)Starting point P
S(k)Position and end point PE (k)And position of each
Actual moving path of the tool 16 based on the
Is calculated. The actual travel route is shown in FIG. 22, for example.
Like fast forward block N(k)Starting point PS(k)And end
Point PE(k)It is represented by a free curve connecting. Then, S6
, The calculated actual movement route and the shape of the work 18
While the tool 16 is moving,
It is checked whether it interferes with the tool 18 and the tool 16 is
In the case where no interference occurs with the work 18, the determination in S 7 is NO.
Completes one execution of the NC data creation program.
You. On the other hand, the tool 16 interferes with the workpiece 18 while moving.
If yes, the determination in S7 is YES, and
The operator to correct the speed change pattern.
The data is entered. Workers are, for example, fast-forward blocks
N(k)The speed change pattern of the tool 16 at
Determined according to different rules from normal rules by stem 12
This prevents the tool 16 from interfering with the workpiece 18.
Input data for fast-forward block N
(k)By additionally providing another tool passing point at
The NC system 12 performs a speed change pattern according to a normal rule.
Tool 16 does not interfere with the work 18
Enter the data for Execution of this step is completed
Upon completion, one execution of the program ends.

【0026】以上、本発明の一実施形態を図面に基づい
て詳細に説明したが、この他にも、特許請求の範囲を逸
脱することなく、当業者の知識に基づいて種々の変形,
改良を施した形態で本発明を実施することが可能であ
る。
While the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, other various modifications and alterations can be made based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the claims.
It is possible to implement the invention in an improved form.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である工具速度決定方法と
工具速度決定装置がそれぞれ実施される加工システムを
示す工程図である。
FIG. 1 is a process diagram showing a machining system in which a tool speed determination method and a tool speed determination device according to one embodiment of the present invention are respectively implemented.

【図2】図1におけるCAMシステム30を示すブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a CAM system 30 in FIG.

【図3】図2における記録媒体40に予め記録されてい
るNCデータ作成プログラムを示すフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart showing an NC data creation program recorded in advance on a recording medium 40 in FIG. 2;

【図4】図1におけるCNCシステム12を示すブロッ
ク図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a CNC system 12 in FIG.

【図5】図4の記録媒体58に予め記録されている工具
速度決定プログラムを示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a tool speed determination program recorded in advance on a recording medium 58 of FIG. 4;

【図6】図5におけるS300の一部の詳細を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing details of a part of S300 in FIG. 5;

【図7】そのS300の残部の詳細を示すフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart showing details of the remaining part of S300.

【図8】図7におけるS301の内容を説明するための
グラフである。
FIG. 8 is a graph for explaining the contents of S301 in FIG. 7;

【図9】図7におけるS304の内容を説明するための
グラフである。
FIG. 9 is a graph for explaining the contents of S304 in FIG. 7;

【図10】図7におけるS306の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 10 is a graph for explaining the contents of S306 in FIG. 7;

【図11】図7におけるS308の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 11 is a graph for explaining the contents of S308 in FIG. 7;

【図12】図7におけるS309の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 12 is a graph for explaining the content of S309 in FIG. 7;

【図13】図7におけるS310の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 13 is a graph for explaining the contents of S310 in FIG. 7;

【図14】図7におけるS311の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 14 is a graph for explaining the contents of S311 in FIG. 7;

【図15】図7におけるS313の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 15 is a graph for explaining the contents of S313 in FIG. 7;

【図16】図7におけるS314の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 16 is a graph for explaining the contents of S314 in FIG. 7;

【図17】図7におけるS315の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 17 is a graph for explaining the contents of S315 in FIG. 7;

【図18】図5におけるS400の内容を説明するため
のグラフである。
FIG. 18 is a graph for explaining the contents of S400 in FIG. 5;

【図19】図5におけるS400の内容を説明するため
の別のグラフである。
FIG. 19 is another graph for explaining the contents of S400 in FIG. 5;

【図20】図5におけるS400の内容を説明するため
のさらに別のグラフである。
FIG. 20 is still another graph for explaining the contents of S400 in FIG. 5;

【図21】前記実施形態において決定されるX軸速度F
x ,Y軸速度Fy および合成速度Fのそれぞれの一例を
示すグラフである。
FIG. 21 is an X-axis speed F determined in the embodiment.
It is a graph which shows an example of each of x , Y-axis speed Fy, and synthetic | combination speed F.

【図22】工具を早送りする際の経路を従来例の場合
と従来例の場合と本発明の一実施形態の場合とを対比
して示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a comparison of a path for fast-forwarding a tool between a conventional example, a conventional example, and an embodiment of the present invention.

【図23】前記従来例による速度変化パターン決定の
様子を示すグラフである。
FIG. 23 is a graph showing how speed change patterns are determined according to the conventional example.

【図24】前記従来例による速度変化パターン決定の
様子を示すグラフである。
FIG. 24 is a graph showing how a speed change pattern is determined according to the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 DNCシステム 12 CNCシステム 14 加工機 16 工具 18 ワーク 30 CAMシステム 40,58 記録媒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 DNC system 12 CNC system 14 Processing machine 16 Tool 18 Work 30 CAM system 40,58 Recording medium

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数の制御軸を有する工具の移動速度がそ
れら各制御軸毎に制御され、その工具によりワークを加
工するためにそのワークに、前記工具が前記ワークを加
工する状態で移動する少なくとも1つの実加工部分と工
具が非加工状態で加工状態におけるより大きい速度で移
動する少なくとも1つの早送り部分とが設定されてお
り、前記工具を互いに接続された前記実加工部分と前記
早送り部分とを連続して移動させる際の工具の各制御軸
毎の速度である軸速度を決定する方法であって、 前記工具が前記早送り部分のうち前記実加工部分との接
続部分を移動する際の各軸速度は、前記実加工部分につ
いて予め定められた各軸速度と等しくなるように決定
し、前記工具が前記早送り部分のうち前記接続部分を除
く中間部分を移動する際の各軸速度は、前記工具がその
中間部分を移動する際の実際経路とは無関係に、前記工
具が前記早送り部分を通過する時間が可及的に短くなる
ように決定する工具速度決定方法。
A moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes, and the tool moves to the work in order to machine the work by the tool while the tool is working the work. At least one actual machining portion and at least one rapid traverse portion in which the tool moves in a non-machining state at a higher speed in the machining state are set, and the actual machining portion and the rapid traverse portion are connected to the tool. A method of determining an axis speed that is a speed for each control axis of the tool when continuously moving, wherein each of the tool when moving the connection portion with the actual machining portion of the rapid traverse portion The axis speed is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and each time when the tool moves an intermediate portion of the rapid traverse portion excluding the connection portion. A method for determining a tool speed, wherein the axis speed is determined so that the time required for the tool to pass through the rapid traverse portion is as short as possible irrespective of the actual path in which the tool moves through the intermediate portion.
【請求項2】複数の制御軸を有する工具の移動速度がそ
れら各制御軸毎に制御され、その工具によりワークを加
工するためにそのワークに、前記工具が前記ワークを加
工する状態で移動する少なくとも1つの実加工部分と工
具が非加工状態で加工状態におけるより大きい速度で移
動する少なくとも1つの早送り部分とが設定されてお
り、前記工具を互いに接続された前記実加工部分と前記
早送り部分とを連続して移動させる際の工具の各制御軸
毎の速度である軸速度を決定する方法であって、 前記工具が前記早送り部分のうち前記実加工部分との接
続部分を移動する際の各軸速度は、前記実加工部分につ
いて予め定められた各軸速度と等しくなるように決定
し、前記工具が前記早送り部分のうち前記接続部分を除
く中間部分を移動する際の各軸速度は、前記複数の制御
軸のすべてについて同時に0となる時期が存在しないよ
うに決定する工具速度決定方法。
2. The moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes, and the tool moves to the work in order to machine the work with the tool while the tool is processing the work. At least one actual machining portion and at least one rapid traverse portion in which the tool moves in a non-machining state at a higher speed in the machining state are set, and the actual machining portion and the rapid traverse portion are connected to the tool. A method of determining an axis speed that is a speed for each control axis of the tool when continuously moving, wherein each of the tool when moving the connection portion with the actual machining portion of the rapid traverse portion The axis speed is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and each time when the tool moves an intermediate portion of the rapid traverse portion excluding the connection portion. A tool speed determination method for determining an axis speed such that there is no time at which all of the plurality of control axes become 0 at the same time.
【請求項3】請求項1または2の工具速度決定方法であ
って、さらに、決定された各軸速度と前記早送り部分の
前記接続部分の位置とに基づき、前記工具が前記決定さ
れた各軸速度で前記早送り部分を移動する際の実際経路
を算出する工具速度決定方法。
3. The tool speed determining method according to claim 1, further comprising the step of: determining the axis of the tool based on the determined axis speed and the position of the connection portion of the rapid traverse portion. A tool speed determination method for calculating an actual path when the rapid traverse portion is moved at a speed.
【請求項4】請求項1ないし3のいずれかの工具速度決
定方法を実施するためにコンピュータにより実行される
べき工具速度決定プログラムがコンピュータにより読み
取り可能に記録されている工具速度決定プログラム記録
媒体。
4. A tool speed determining program recording medium in which a tool speed determining program to be executed by a computer to execute the tool speed determining method according to claim 1 is recorded so as to be readable by a computer.
【請求項5】複数の制御軸を有する工具の移動速度がそ
れら各制御軸毎に制御され、その工具によりワークを加
工するためにそのワークに、前記工具が前記ワークを加
工する状態で移動する少なくとも1つの実加工部分と工
具が非加工状態で加工状態におけるより大きい速度で移
動する少なくとも1つの早送り部分とが設定されてお
り、前記工具を互いに接続された前記実加工部分と前記
早送り部分とを連続して移動させる際の工具の各制御軸
毎の速度である軸速度を決定する装置であって、 前記工具が前記早送り部分のうち前記実加工部分との接
続部分を移動する際の各軸速度は、前記実加工部分につ
いて予め定められた各軸速度と等しくなるように決定
し、前記工具が前記早送り部分のうち前記接続部分を除
く中間部分を移動する際の各軸速度は、前記工具がその
中間部分を通過する際の実際経路とは無関係に、前記工
具が前記早送り部分を通過する時間が可及的に短くなる
ように決定する速度決定手段を含む工具速度決定装置。
5. A moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes, and the tool moves to the work in order to machine the work with the tool while the tool is working the work. At least one actual machining portion and at least one rapid traverse portion in which the tool moves in a non-machining state at a higher speed in the machining state are set, and the actual machining portion and the rapid traverse portion are connected to the tool. A device for determining an axis speed that is a speed for each control axis of the tool when continuously moving, wherein each of the tool when moving the connection portion with the actual machining portion of the rapid traverse portion The axis speed is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and each time when the tool moves an intermediate portion of the rapid traverse portion excluding the connection portion. Axle speed comprising tool speed determining means for determining that the time for the tool to pass through the rapid traverse portion is as short as possible irrespective of the actual path through which the tool passes through the intermediate portion; Decision device.
【請求項6】複数の制御軸を有する工具の移動速度がそ
れら各制御軸毎に制御され、その工具によりワークを加
工するためにそのワークに、前記工具が前記ワークを加
工する状態で移動する少なくとも1つの実加工部分と工
具が非加工状態で加工状態におけるより大きい速度で移
動する少なくとも1つの早送り部分とが設定されてお
り、前記工具を互いに接続された前記実加工部分と前記
早送り部分とを連続して移動させる際の工具の各制御軸
毎の速度である軸速度を決定する装置であって、 前記工具が前記早送り部分のうち前記実加工部分との接
続部分を移動する際の各軸速度は、前記実加工部分につ
いて予め定められた各軸速度と等しくなるように決定
し、前記工具が前記早送り部分のうち前記接続部分を除
く中間部分を移動する際の各軸速度は、前記複数の制御
軸のすべてについて同時に0となる時期が存在しないよ
うに決定する速度決定手段を含む工具速度決定装置。
6. A moving speed of a tool having a plurality of control axes is controlled for each of the control axes, and the tool moves to the work in order to machine the work by the tool while the tool is working the work. At least one actual machining portion and at least one rapid traverse portion in which the tool moves in a non-machining state at a higher speed in the machining state are set, and the actual machining portion and the rapid traverse portion are connected to the tool. A device for determining an axis speed that is a speed for each control axis of the tool when continuously moving, wherein each of the tool when moving the connection portion with the actual machining portion of the rapid traverse portion The axis speed is determined so as to be equal to each axis speed predetermined for the actual machining portion, and each time when the tool moves an intermediate portion of the rapid traverse portion excluding the connection portion. A tool speed determination device including speed determination means for determining the axis speed so that there is no time at which all of the plurality of control axes become zero at the same time.
【請求項7】請求項5または6の工具速度決定装置であ
って、さらに、決定された各軸速度と前記早送り部分の
前記接続部分の位置とに基づき、前記工具が前記決定さ
れた各軸速度で前記早送り部分を移動する際の実際経路
を算出する工具経路算出手段を含む工具速度決定装置。
7. The tool speed determining apparatus according to claim 5, further comprising: a tool that determines each of the axes based on the determined axis speed and a position of the connection portion of the rapid traverse portion. A tool speed determination device including tool path calculation means for calculating an actual path when moving the rapid traverse portion at a speed.
JP8167099A 1996-06-27 1996-06-27 Tool speed determination method and tool speed determination device Pending JPH1011126A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004255417A (en) * 2003-02-26 2004-09-16 Komatsu Ltd Teaching motion setting method of feeder
JP2014061577A (en) * 2012-09-21 2014-04-10 Via Mechanics Ltd Method for controlling working machine and program, and drilling apparatus
JP2021047629A (en) * 2019-09-18 2021-03-25 国立大学法人神戸大学 Nc data changing device and nc data changing program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014061577A (en) * 2012-09-21 2014-04-10 Via Mechanics Ltd Method for controlling working machine and program, and drilling apparatus
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