JPS598841B2 - 金型加工用ｎｃデ−タ作成方法 - Google Patents
金型加工用ｎｃデ−タ作成方法Info
- Publication number
- JPS598841B2 JPS598841B2 JP53123223A JP12322378A JPS598841B2 JP S598841 B2 JPS598841 B2 JP S598841B2 JP 53123223 A JP53123223 A JP 53123223A JP 12322378 A JP12322378 A JP 12322378A JP S598841 B2 JPS598841 B2 JP S598841B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- stylus
- copying
- computer
- mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37039—Digitize position with flexible feeler, correction of position as function of flexion
Landscapes
- Machine Tool Copy Controls (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は倣い機を利用した金型加工用ＮＣデータ作成
方法に関するものである。
方法に関するものである。
一般に、倣い機によるモデル倣い精度に関するものとし
て、次のものがある。
て、次のものがある。
スタイラスの変位による誤差
倣い機の熱変形に起因する誤差
倣い機の剛性に起因する誤差
これらのために、倣い加工中に、倣い軸移動量からのみ
の情報でモデル形状をデジタル化することは、精度が悪
く、メリツトがなかつた。
の情報でモデル形状をデジタル化することは、精度が悪
く、メリツトがなかつた。
そこでこの発明は、倣い機の各移動軸にデジタルスケー
ルを取り付け、倣い中の軸移動を精度よく測定し、かつ
、同時にスタイラスの３次元方向の各変位を測定して補
正を加えることにより、スタイラス変位による誤差をな
くし、しかも、倣いを無負荷、高速で行なわせることに
より、倣い機の熱変形による誤差及び剛性による誤差を
除去し、非常に精度のよいＮＣデータを作成するように
したものである。
ルを取り付け、倣い中の軸移動を精度よく測定し、かつ
、同時にスタイラスの３次元方向の各変位を測定して補
正を加えることにより、スタイラス変位による誤差をな
くし、しかも、倣いを無負荷、高速で行なわせることに
より、倣い機の熱変形による誤差及び剛性による誤差を
除去し、非常に精度のよいＮＣデータを作成するように
したものである。
また、実際にＮＣ加工をする際、データ作成時のスタイ
ラス径と若干異なる工具径を使用することも生ずる。
ラス径と若干異なる工具径を使用することも生ずる。
その場合、カツターオフセツト機能が使用できるＮＣデ
ータにしておけば、より精度のよい加工が可能である。
そのためにこの発明は、スタイラス中心軌跡データを、
スタイラス径分だけ予め各パターンに応じた方向にオフ
セツトしておいて、ＮＣデータの最初にオフセツト機能
を入れておくようにしたものである。
ータにしておけば、より精度のよい加工が可能である。
そのためにこの発明は、スタイラス中心軌跡データを、
スタイラス径分だけ予め各パターンに応じた方向にオフ
セツトしておいて、ＮＣデータの最初にオフセツト機能
を入れておくようにしたものである。
以下、この発明の具体例を図面について説明すると次の
通りである。
通りである。
第１図は通常の倣いモデルによる加工法を示す図であつ
て、倣い装置Ａが加工機Ｂの主軸頭Ｃに取付けられてお
り、モデルＤを倣うスタイラスＥの信号により制御装置
Ｆを介して各軸の駆動装置Ｇ，Ｈ，Ｉを制御駆動して同
時加工を行なう状態を示している。
て、倣い装置Ａが加工機Ｂの主軸頭Ｃに取付けられてお
り、モデルＤを倣うスタイラスＥの信号により制御装置
Ｆを介して各軸の駆動装置Ｇ，Ｈ，Ｉを制御駆動して同
時加工を行なう状態を示している。
この場合、スタイラスＥは通常、接触式のため、モデル
Ｄに対して第２図に示す様にある変位を生じて倣つてい
る。
Ｄに対して第２図に示す様にある変位を生じて倣つてい
る。
これに対して工具Ｊは殆んど変位しないでワークＫを削
る。
る。
このため、工具Ｊによる加工形状は、上記スタイラスＥ
の変位分だけモデルＤとは異なつた形状となる。上記ス
タイラスＥの変位は、送り速度、モデルＤの形状等によ
り変化するので、倣い加工により、精度のよい加工をす
るためには、熱線を要し、種種なテクニツクを用いて、
やつと現在の倣い加工精度まで向上させてきている。
の変位分だけモデルＤとは異なつた形状となる。上記ス
タイラスＥの変位は、送り速度、モデルＤの形状等によ
り変化するので、倣い加工により、精度のよい加工をす
るためには、熱線を要し、種種なテクニツクを用いて、
やつと現在の倣い加工精度まで向上させてきている。
これ以上精度を上げるためには、モデル形状の検出を殆
んど変位なしに行なつて制御できるようにしなければな
らず、非常にむつかしく、費用もかかり、また、その精
度にも限界があつた。
んど変位なしに行なつて制御できるようにしなければな
らず、非常にむつかしく、費用もかかり、また、その精
度にも限界があつた。
この発明はスタイラスＥによるモデルＤの倣い時、工具
ＪによるワークＫの切削を行なわせないで、各軸の移動
量を検出させるようになし、このときのスタイラスＥの
変位を別に取り出し、この変位分だけ前記各軸の移動量
を補正させることにより、簡単に、安価で、精度を向上
させたものである。第３図はこの発明の構成図であり、
従来の倣い機１に機械の各軸の移動量を直接検出する検
出器２と、スタイラスの３次元方向の変位を検出する検
出器３と、コンピユータを内蔵したコンバータ４を付加
したものであつて、従来の倣い機１を無負荷高速で倣わ
せ、そのときの機械の各軸の移動量を検出器２を介して
一定サイクル毎にデジタル量でコンバータ４に取り込み
、かつ、同時に、スタイラスの３次元方向変位を検出器
３で取り込んで補正する。
ＪによるワークＫの切削を行なわせないで、各軸の移動
量を検出させるようになし、このときのスタイラスＥの
変位を別に取り出し、この変位分だけ前記各軸の移動量
を補正させることにより、簡単に、安価で、精度を向上
させたものである。第３図はこの発明の構成図であり、
従来の倣い機１に機械の各軸の移動量を直接検出する検
出器２と、スタイラスの３次元方向の変位を検出する検
出器３と、コンピユータを内蔵したコンバータ４を付加
したものであつて、従来の倣い機１を無負荷高速で倣わ
せ、そのときの機械の各軸の移動量を検出器２を介して
一定サイクル毎にデジタル量でコンバータ４に取り込み
、かつ、同時に、スタイラスの３次元方向変位を検出器
３で取り込んで補正する。
上記スタイラス変位の補正は次の要領で行なわれる。
第４図は普通のスタイラスの変位を示したもので、この
ように３次元的に変位しており、次式のεが一定になる
ように制御されている。
ように３次元的に変位しており、次式のεが一定になる
ように制御されている。
一方、通常のＮＣ装置には、同時３軸のものは少なく、
同時２軸のものが非常に多い。
同時２軸のものが非常に多い。
汎用性を持たせるため、３次元方向変位を、その曲面に
接する平面上でずらして同時２軸用のデータに変換する
。第５図は輪郭倣い時の３次元方向変位を、ベクトルε
ＸＹとベクトルεｚによつて決定する平面で切つたもの
である。
接する平面上でずらして同時２軸用のデータに変換する
。第５図は輪郭倣い時の３次元方向変位を、ベクトルε
ＸＹとベクトルεｚによつて決定する平面で切つたもの
である。
この図でＲ８はスタイラス半径、Ｒ，は工具半径、０８
はスタイラス中心、０ｔは工具中心、０ｈはスタイラス
ヘツド中心、Ｔ８はスタイラスとモデルとの接触点、Ｔ
１は工具とモデルとの接触点である。
はスタイラス中心、０ｔは工具中心、０ｈはスタイラス
ヘツド中心、Ｔ８はスタイラスとモデルとの接触点、Ｔ
１は工具とモデルとの接触点である。
このとき、倣い機の各軸の移動量より得た位置は、０ｈ
の位置に対応する座標値Ｘｐ，Ｙ，，Ｚ，である。
の位置に対応する座標値Ｘｐ，Ｙ，，Ｚ，である。
補正後の値は但し、輪郭倣いの場合、第４図に示すβの
角度範囲は００〜８７の，９３第〜１８０すとする。
角度範囲は００〜８７の，９３第〜１８０すとする。
この補正をすることにより、理論的にはモデルの形状を
誤差なしに径の異なる工具を用いて切削することが可能
となる。次に必要に応じていざ切削するときに予定して
いた工具がなく、若干異なる工具径Ｒｔ５を用いて精度
よく切削するために、通常のＮＣ装置が持つている同時
２軸のカツターオフセツト機能が使用できるように、あ
たかも、モデル接触点が図中の００にあるよむオフセツ
トしてＮＣ指令データ化する。
誤差なしに径の異なる工具を用いて切削することが可能
となる。次に必要に応じていざ切削するときに予定して
いた工具がなく、若干異なる工具径Ｒｔ５を用いて精度
よく切削するために、通常のＮＣ装置が持つている同時
２軸のカツターオフセツト機能が使用できるように、あ
たかも、モデル接触点が図中の００にあるよむオフセツ
トしてＮＣ指令データ化する。
即ち、
第６図はＸ−Ｚ表面倣いのものを説明するものである。
記号の意味等は第４図と殆んど同じである。即ち
単位ベクトノ鳴は、ＥＸ，ｅ，，ｅ２を直交座標系の単
位ベクトルとすると、となる。
位ベクトルとすると、となる。
このベクトルに直交するスタイラス中心からεの距離の
平面方程式はである。
平面方程式はである。
この平面上でＹ軸一定、即ち、
クトルεＸｚとの交点にうつす
Ｙ＝０でかつべ
これにスタイラス径と工具径の差の補正を加えると、更
に別の工具径Ｒ／ｔ分だけオフセツトすると］となる。
に別の工具径Ｒ／ｔ分だけオフセツトすると］となる。
上記してきたスタイラス径Ｒ８及び工具径Ｒ，になる補
正を行なわせるには、第３図に示すコンバータ４に予め
インプツトデータ５として入力しておくものである。
正を行なわせるには、第３図に示すコンバータ４に予め
インプツトデータ５として入力しておくものである。
即ち、倣い機の各軸の移動量の値をスタイラス変位で補
正させたデータに、スタイラス径Ｒ８と工具径Ｒｔとを
与えて補正させるのである。
正させたデータに、スタイラス径Ｒ８と工具径Ｒｔとを
与えて補正させるのである。
ＮＣデータの作成には、更に、補間精度、残り代、素材
形状、モデルのパターン等をインプツトデータ５として
入力して各加工に応じたＮＣデ一夕を作成させるもので
ある。上記ＮＣデータは、メモリー容量の大きいフロツ
ピーデイスクシートに記録させ、これにより、前記倣い
機でＮＣ加工を行なわせるものである。
形状、モデルのパターン等をインプツトデータ５として
入力して各加工に応じたＮＣデ一夕を作成させるもので
ある。上記ＮＣデータは、メモリー容量の大きいフロツ
ピーデイスクシートに記録させ、これにより、前記倣い
機でＮＣ加工を行なわせるものである。
そして、フロツピーデイスクシートに記録させておくこ
とにより、個々のモデルについてのＮＣデータが長期保
存でき、しかも、このデータから他のＮＣ機用のＮＣテ
ープをパンチヤ一によつて複製させることができ、かつ
、異なる工具径のものへ適用する場合も、カツターオフ
セツト機能が与えてあるため、前述の要領でＮＣデータ
を補正させて適用することができる。以上説明した様に
この発明は倣い様に各軸の移動量検出器を付加すると共
に、スタイラスの三次元変位検出器を設けておき、コン
ピユータ内にはデータ処理方法によつて金型モデル形状
を数個のパターンに分類して各パターンに応じたＮＣデ
ータの作成機能を具備させておき、金型用仕上げモデル
形状を倣い機にまつて無負荷で倣わせ、倣い中の倣い機
の各軸の移動量と倣いスタイラスの３次元方向の各変位
信号をデジタル化して一定サイクル毎にコンピユータに
取り込み、各パターンに応じたデータ分析によつて、倣
い加工固有のスタイラス変位に起因する形状倣い誤差を
補正して精度のよい金型加工用ＮＣデータを作成するよ
うになしたから、従来の倣い加工におけるスタイラス変
位による誤差や倣い機の熱変形、剛性に起因する誤差等
をなくして高精度の金型加工を行なわせることができ、
特に、従来の自動プログラミングによるＮＣデータの作
成方法や３次元測定器によるものに比べて現場の作業者
が簡単安価にＮＣデータを作成することができるもので
ある。
とにより、個々のモデルについてのＮＣデータが長期保
存でき、しかも、このデータから他のＮＣ機用のＮＣテ
ープをパンチヤ一によつて複製させることができ、かつ
、異なる工具径のものへ適用する場合も、カツターオフ
セツト機能が与えてあるため、前述の要領でＮＣデータ
を補正させて適用することができる。以上説明した様に
この発明は倣い様に各軸の移動量検出器を付加すると共
に、スタイラスの三次元変位検出器を設けておき、コン
ピユータ内にはデータ処理方法によつて金型モデル形状
を数個のパターンに分類して各パターンに応じたＮＣデ
ータの作成機能を具備させておき、金型用仕上げモデル
形状を倣い機にまつて無負荷で倣わせ、倣い中の倣い機
の各軸の移動量と倣いスタイラスの３次元方向の各変位
信号をデジタル化して一定サイクル毎にコンピユータに
取り込み、各パターンに応じたデータ分析によつて、倣
い加工固有のスタイラス変位に起因する形状倣い誤差を
補正して精度のよい金型加工用ＮＣデータを作成するよ
うになしたから、従来の倣い加工におけるスタイラス変
位による誤差や倣い機の熱変形、剛性に起因する誤差等
をなくして高精度の金型加工を行なわせることができ、
特に、従来の自動プログラミングによるＮＣデータの作
成方法や３次元測定器によるものに比べて現場の作業者
が簡単安価にＮＣデータを作成することができるもので
ある。
また、この発明は、スタイラス径及び工具径を与えて通
常のＮＣ機能である２次元のカツターオフセツト機能が
使用できるようになしているため、非常に有益である。
常のＮＣ機能である２次元のカツターオフセツト機能が
使用できるようになしているため、非常に有益である。
第１図は従来の倣い加工方法の説明図、第２図はスタイ
ラスのモデル倣い状態を示す説明図、第３図は本発明の
主要構成を示すプロツク図、第４図はスタイラスのモデ
ル倣い時における３次元方向の変位を示す説明図、第５
図及び第６図は本発明におけるＮＣデータを２次元力゜
ンターオフセツトデータに修正するための原理説明図で
ある。
ラスのモデル倣い状態を示す説明図、第３図は本発明の
主要構成を示すプロツク図、第４図はスタイラスのモデ
ル倣い時における３次元方向の変位を示す説明図、第５
図及び第６図は本発明におけるＮＣデータを２次元力゜
ンターオフセツトデータに修正するための原理説明図で
ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 倣い機に各軸の移動量検出器を付加すると共に、ス
タイラスの三次元変位検出器を設けておき、コンピュー
タ内にはデータ処理方法によつて金型モデル形状を数個
のパターンに分類して各パターンに応じたＮＣデータの
作成機能を具備させておき、金型用仕上げモデル形状を
倣い機によつて無負荷で倣わせ、倣い中の倣い機の各軸
の移動量と倣いスタイラスの３次元方向の各変位信号を
デジタル化して一定サイクル毎にコンピュータに取り込
み、各パターンに応じたデータ分析によつて、倣い加工
固有のスタイラス変位に起因する形状倣い誤差をコンピ
ュータ内部で自動的に補正して精度のよい金型加工用Ｎ
Ｃデータを作成することを特徴とする金型加工用ＮＣデ
ータ作成方法。 ２ 倣い機に各軸の移動量検出器を付加すると共に、ス
タイラスの三次元変位検出器を設けておき、コンピュー
タ内にはデータ処理方法によつて金型モデル形状を数個
のパターンに分類して各パターンに応じたＮＣデータの
作成機能を具備させておき、金型用仕上げモデル形状を
倣い機によつて無負荷で倣わせ、倣い中の倣い機の各軸
の移動量と倣いスタイラスの３次元方向の各変位信号を
デジタル化して一定サイクル毎にコンピュータに取り込
み、各パターンに応じたデータ分析によつて、倣い加工
固有のスタイラス変位に起因する形状倣い誤差をコンピ
ュータ内部で自動的に補正して精度のよい金型加工用Ｎ
Ｃデータを作成し、この金型加工用ＮＣデータに対し、
コンピュータ内に予め使用スタイラス径をインプットし
ておくことにより、使用スタイラス径分だけ上記ＮＣデ
ータをコンピュータ内部で自動的に補正して、通常のＮ
Ｃ機能である２次元のカッターオフセット機能が使用で
きるＮＣデータに修正できるようになしたことを特徴と
する金型加工用ＮＣデータ作成方法。 ３ 倣い機に各軸の移動量検出器を付加すると共に、ス
タイラスの三次元変位検出器を設けておき、コンピュー
タ内にはデータ処理方法によつて金型モデル形状を数個
のパターンに分類して各パターンに応じたＮＣデータの
作成機能を具備させておき、金型用仕上げモデル形状を
倣い機によつて無負荷で倣わせ、倣い中の倣い機の各軸
の移動量と倣いスタイラスの３次元方向の各変位信号を
デジタル化して一定サイクル毎にコンピュータに取り込
み、各パターンに応じたデータ分析によつて、倣い加工
固有のスタイラス変位に起因する形状倣い誤差をコンピ
ュータ内部で自動的に補正して精度のよい金型加工用Ｎ
Ｃデータを作成し、この金型加工用ＮＣデータに対し、
コンピュータ内に予め使用工具径をインプットしておく
ことにより、使用工具径分だけ上記ＮＣデータをコンピ
ュータ内部で自動的に補正し、更に、他の工具径への補
正を可能とすることにより、通常のＮＣ機能である２次
元のカッターオフセット機能が使用できるＮＣデータに
修正できるようになしたことを特徴とする金型加工用Ｎ
Ｃデータ作成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53123223A JPS598841B2 (ja) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53123223A JPS598841B2 (ja) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5549709A JPS5549709A (en) | 1980-04-10 |
| JPS598841B2 true JPS598841B2 (ja) | 1984-02-28 |
Family
ID=14855240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53123223A Expired JPS598841B2 (ja) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | 金型加工用ｎｃデ−タ作成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598841B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6012178B2 (ja) * | 1980-10-17 | 1985-03-30 | ファナック株式会社 | 自動倣い制御方式 |
| JP2515526B2 (ja) * | 1986-12-12 | 1996-07-10 | オークマ 株式会社 | Ｎｃデ−タ作成装置におけるデジタイズデ−タの出力方法 |
| JPH03192405A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-22 | Okuma Mach Works Ltd | デジタイジング装置におけるデジタイズデータの誤差補正装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5237906B2 (ja) * | 1972-07-13 | 1977-09-26 |
-
1978
- 1978-10-05 JP JP53123223A patent/JPS598841B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5549709A (en) | 1980-04-10 |
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