JPS635407A - 数値制御装置における曲線補間方式 - Google Patents
数値制御装置における曲線補間方式Info
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- JPS635407A JPS635407A JP14907086A JP14907086A JPS635407A JP S635407 A JPS635407 A JP S635407A JP 14907086 A JP14907086 A JP 14907086A JP 14907086 A JP14907086 A JP 14907086A JP S635407 A JPS635407 A JP S635407A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明は、数値制御（ＮＧ）装置における曲線補間方式
に関し、特に３次元の自由曲面形状（以下、車に“３次
元曲面形状”という）を有するモデルの曲面におけるデ
ィジタイズデータの曲線補間方式に関する。
に関し、特に３次元の自由曲面形状（以下、車に“３次
元曲面形状”という）を有するモデルの曲面におけるデ
ィジタイズデータの曲線補間方式に関する。
（発明の技術的背景とその問題点）
従来からＮＣ装置を用いて加工する際には、モデル形状
をディジタイザ−で測定した後、当該測定点群データを
元にして°“輪郭制御”方式を用いてＮＧ加工データが
作成されるようになっている。この“輪郭制御”方式に
おいては、単に、測定点データを与えるだけで指令の線
に沿ってＮＧ加工できるように、すなわち、当該測定点
間を傾いた線分や円弧に沿って工具が移動できるように
、“直線補間”又は”円弧補間”等の機能が用いられて
いる。
をディジタイザ−で測定した後、当該測定点群データを
元にして°“輪郭制御”方式を用いてＮＧ加工データが
作成されるようになっている。この“輪郭制御”方式に
おいては、単に、測定点データを与えるだけで指令の線
に沿ってＮＧ加工できるように、すなわち、当該測定点
間を傾いた線分や円弧に沿って工具が移動できるように
、“直線補間”又は”円弧補間”等の機能が用いられて
いる。
ところが、−般の３次元曲面形状を有するモデルをＮＧ
加工する際には、従来から上記°°直線補間“機能を用
いてＮＣ加工データが作成されているため、上記測定点
間を補間した線分に沿ってＮＣ加工が行なわれ、その加
工面は複数の線分で分割された複数の平面となってしま
い、モデル形状のように滑らかな曲面を加工できないと
いう問題点があった。
加工する際には、従来から上記°°直線補間“機能を用
いてＮＣ加工データが作成されているため、上記測定点
間を補間した線分に沿ってＮＣ加工が行なわれ、その加
工面は複数の線分で分割された複数の平面となってしま
い、モデル形状のように滑らかな曲面を加工できないと
いう問題点があった。
第４図 （Ａ）及び（Ｂ）は、上述のような一般の３次
元曲面形状を有するモデルをＮＣ加工する際に従来から
用いられている上記“°直線補間”機能の一例を示す図
であり、同図（Ａ）は上記測定、４の間隔を広く、すな
わちディジタイズデータが少なく測定が荒い場合の例を
示しており、同図（Ｂ）は上記測定点の間隔を細かく、
すなわちディジタイズデータが多く測定が細かい場合の
例を示している。
元曲面形状を有するモデルをＮＣ加工する際に従来から
用いられている上記“°直線補間”機能の一例を示す図
であり、同図（Ａ）は上記測定、４の間隔を広く、すな
わちディジタイズデータが少なく測定が荒い場合の例を
示しており、同図（Ｂ）は上記測定点の間隔を細かく、
すなわちディジタイズデータが多く測定が細かい場合の
例を示している。
第４図（Ａ）に示すように、本来のモデル形状の一断面
ＭＯ（図示点線部）に対して、ディジタイザ−により得
られた測定点０１．Ｄ２．Ｄ３，０４゜Ｄ５．・・・を
元にしてＮＣ加工データを作成する場合、上記測定点Ｄ
１．Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４．Ｄ５．・・・間がそれぞれ傾い
た線分（図示実線部）で補間されるので、当該ＮＣ加工
データを元にしてＮＣ加工を行なうと、図示斜線部で示
すようにいわゆる“食込み”Ｗｌ、Ｗ２．Ｗ３や°゛削
り残し”Ｗ４が大きく発生してしまうことになる。そこ
で、上記“食込み”Ｗｌ、Ｗ２Ｊ３が発生しそうな部位
には予め制限値を設けておき、所定量以上には加工しな
いようにして“食い込み”が発生しないようにしなけれ
ばならず、その加工精度が問題となる上に、当該部位の
仕上げ加工の工数が増加するという問題点があった。
ＭＯ（図示点線部）に対して、ディジタイザ−により得
られた測定点０１．Ｄ２．Ｄ３，０４゜Ｄ５．・・・を
元にしてＮＣ加工データを作成する場合、上記測定点Ｄ
１．Ｄ２．Ｄ３．Ｄ４．Ｄ５．・・・間がそれぞれ傾い
た線分（図示実線部）で補間されるので、当該ＮＣ加工
データを元にしてＮＣ加工を行なうと、図示斜線部で示
すようにいわゆる“食込み”Ｗｌ、Ｗ２．Ｗ３や°゛削
り残し”Ｗ４が大きく発生してしまうことになる。そこ
で、上記“食込み”Ｗｌ、Ｗ２Ｊ３が発生しそうな部位
には予め制限値を設けておき、所定量以上には加工しな
いようにして“食い込み”が発生しないようにしなけれ
ばならず、その加工精度が問題となる上に、当該部位の
仕上げ加工の工数が増加するという問題点があった。
そこで、第４図（Ｂ）に示すように上記モデル形状の一
断面ＭＯをより細かく分割して測定し、当該測定点０１
１〜Ｄ２５．・・・間をそれぞれ傾いた線分で補間する
と、その加工精度は大幅に向上しモデル形状に近似した
曲面を加工できるようになるが、この場合、当該測定点
、すなわちディジタイズデータが増え、その都度測定す
るためにその処理の手間が大変な上に多くの時間がかか
るという問題点があった。
断面ＭＯをより細かく分割して測定し、当該測定点０１
１〜Ｄ２５．・・・間をそれぞれ傾いた線分で補間する
と、その加工精度は大幅に向上しモデル形状に近似した
曲面を加工できるようになるが、この場合、当該測定点
、すなわちディジタイズデータが増え、その都度測定す
るためにその処理の手間が大変な上に多くの時間がかか
るという問題点があった。
（発明の目的）
本発明は上述のような事情からなされたものであり、本
発明の目的は、−般の３次元曲面形状を有するモデルを
ＮＣ加工する際に、ディジタイザ−で細かく分割して測
定することなく、測定した測定点群データを元にしてモ
デル形状に近似した滑らかな曲面を再現できるようにし
たＮＣ装者における曲線補間方式に関する６（発明の概
要） 本発明は、ＮＧ装置における曲線補間方式に関し、３次
元の自由曲面形状を有するモデルをディジタイザ−を用
いて測定した後、当該測定点のうち連続する４点を順次
抽出し、当該４測定点のうち第１．第２及び第３の測定
点を通る第１の自由曲線と、上記第２．上記第３及び第
４の測定点を通る第２の自由曲線とを生成して、上記第
２及び上記第３の測定点間において上記第１の自由曲線
及び上記第２の自由曲線を混ぜ合せ、予め設定しておい
た当該測定点間の分割精度に従い、上記第２及び上記第
３の測定点間においてＸ、Ｙ、Ｚの補間データを算出し
て作成するようにしたものである。
発明の目的は、−般の３次元曲面形状を有するモデルを
ＮＣ加工する際に、ディジタイザ−で細かく分割して測
定することなく、測定した測定点群データを元にしてモ
デル形状に近似した滑らかな曲面を再現できるようにし
たＮＣ装者における曲線補間方式に関する６（発明の概
要） 本発明は、ＮＧ装置における曲線補間方式に関し、３次
元の自由曲面形状を有するモデルをディジタイザ−を用
いて測定した後、当該測定点のうち連続する４点を順次
抽出し、当該４測定点のうち第１．第２及び第３の測定
点を通る第１の自由曲線と、上記第２．上記第３及び第
４の測定点を通る第２の自由曲線とを生成して、上記第
２及び上記第３の測定点間において上記第１の自由曲線
及び上記第２の自由曲線を混ぜ合せ、予め設定しておい
た当該測定点間の分割精度に従い、上記第２及び上記第
３の測定点間においてＸ、Ｙ、Ｚの補間データを算出し
て作成するようにしたものである。
（発明の実施例）
本発明の曲線補間方式においては、ディジタイザ−で測
定された離散している測定点群を、２次Ｂｅｚｉｅｒ曲
線等の自由曲線の混ぜ合せを用いて、滑らかな曲線に近
似できるように当該測定点群を曲線補間する。すなわち
、当該測定点群を補間した２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線の混ぜ
合せ曲線における、所定の分割精度で分割された分割点
毎のデータを演算して求めることにより上記曲線補間を
実現するようにしている。
定された離散している測定点群を、２次Ｂｅｚｉｅｒ曲
線等の自由曲線の混ぜ合せを用いて、滑らかな曲線に近
似できるように当該測定点群を曲線補間する。すなわち
、当該測定点群を補間した２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線の混ぜ
合せ曲線における、所定の分割精度で分割された分割点
毎のデータを演算して求めることにより上記曲線補間を
実現するようにしている。
第１図は本発明方式を実現するＮＧ装置の概略を示すブ
ロック構成図であり、１は各種データや指令を人力する
キーボード等から成る人力装置であり、２は、補間する
２測定点間の分割データを求めるために、当該２測定点
間を所定の分割数で分割した各分割点を求めるための分
割精度を規定する曲線補間条件設定部であり、３は上記
曲線補間条件設定部２で設定された当該分割精度等を記
憶しておく曲線補間設定データメモリである。ここにお
いて、上記曲線補間条件設定部２で設定された当該分割
精度等は、ＣＲＴ表示画面９にも表示されて目視確認さ
れるようになっている。−方、４は図示しないディジタ
イザ−により測定されたモデルの各種測定データ（ディ
ジタイズデータ等）を記憶しているＮＣデータメモリで
あり、５は上記ＮＣデータメモリ４に記憶されている測
定データのうち、測定点列データだけを抽出して記憶し
ておく曲線補間点列データメモリであり、６は上記曲線
補間点列データメモリ５に記憶されている測定点列デー
タより、連続する４測定点を抽出し、当該４測定点のう
ち隣接する３点（第１．第２及び第３の点、及び第２．
第３及び第４の点）により２本の自由曲線を生成する自
由曲線生成部である。そして、７は後述するようにして
、上記自由曲線生成部６で生成された２木の自由曲線が
存在する連続する４点（第１．第２．第３及び第４の点
）間の中間の２点（第２及び第３の点）において、上記
曲線補間設定データメモリ３に記憶された分割精度に従
い、当該２木の自由曲線を混ぜ合せ、Ｘ、Ｙ、Ｚの補間
データを算出する曲線補間演算処理部であり、８は上記
曲線補間演算処理部７で算出されたＸ、Ｙ、Ｚの補間デ
ータと、原点オフセット値及び工具オフセット値等とを
加味して、 Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸制御指令値を発生するＸ、
Ｙ、Ｚ関数発生部である。また、１０は上記Ｘ、Ｙ、Ｚ
関数発生部８で発生されたＸ、Ｙ、Ｚ各軸制御指令値に
従い、Ｘ、Ｙ、Ｚ制御軸１１を駆動して所定のＮＣ加工
を実行させるＸ、Ｙ、Ｚ制御軸駆動部である。
ロック構成図であり、１は各種データや指令を人力する
キーボード等から成る人力装置であり、２は、補間する
２測定点間の分割データを求めるために、当該２測定点
間を所定の分割数で分割した各分割点を求めるための分
割精度を規定する曲線補間条件設定部であり、３は上記
曲線補間条件設定部２で設定された当該分割精度等を記
憶しておく曲線補間設定データメモリである。ここにお
いて、上記曲線補間条件設定部２で設定された当該分割
精度等は、ＣＲＴ表示画面９にも表示されて目視確認さ
れるようになっている。−方、４は図示しないディジタ
イザ−により測定されたモデルの各種測定データ（ディ
ジタイズデータ等）を記憶しているＮＣデータメモリで
あり、５は上記ＮＣデータメモリ４に記憶されている測
定データのうち、測定点列データだけを抽出して記憶し
ておく曲線補間点列データメモリであり、６は上記曲線
補間点列データメモリ５に記憶されている測定点列デー
タより、連続する４測定点を抽出し、当該４測定点のう
ち隣接する３点（第１．第２及び第３の点、及び第２．
第３及び第４の点）により２本の自由曲線を生成する自
由曲線生成部である。そして、７は後述するようにして
、上記自由曲線生成部６で生成された２木の自由曲線が
存在する連続する４点（第１．第２．第３及び第４の点
）間の中間の２点（第２及び第３の点）において、上記
曲線補間設定データメモリ３に記憶された分割精度に従
い、当該２木の自由曲線を混ぜ合せ、Ｘ、Ｙ、Ｚの補間
データを算出する曲線補間演算処理部であり、８は上記
曲線補間演算処理部７で算出されたＸ、Ｙ、Ｚの補間デ
ータと、原点オフセット値及び工具オフセット値等とを
加味して、 Ｘ、Ｙ、Ｚ各軸制御指令値を発生するＸ、
Ｙ、Ｚ関数発生部である。また、１０は上記Ｘ、Ｙ、Ｚ
関数発生部８で発生されたＸ、Ｙ、Ｚ各軸制御指令値に
従い、Ｘ、Ｙ、Ｚ制御軸１１を駆動して所定のＮＣ加工
を実行させるＸ、Ｙ、Ｚ制御軸駆動部である。
以上のような構成のＮＧ装置において、上記曲線補間演
算ＩＡ埋部７におけるＸ、Ｙ、Ｚの補間データ算出方法
について以下に説明する。
算ＩＡ埋部７におけるＸ、Ｙ、Ｚの補間データ算出方法
について以下に説明する。
第３図（Ａ）はディジタイザ−で測定された測定点群（
Ｐｌ） （ｉ−１，Ｎ）のうち連続する４点ＰＩ。
Ｐｌ） （ｉ−１，Ｎ）のうち連続する４点ＰＩ。
７＋１．Ｐｌや２．ＰＩ＋３の一例を示す図であり、ま
ず、当該４点Ｐ１・Ｐ１◆Ｉ＋ＰＩ・２・ｐ、・３のう
ち・最初の３点ｐ、、ｐ、・ｌ＊Ｐｌ＊２と、最後の３
点Ｐ ｔ＋１ ＋Ｐ １４２．Ｐ Ｌ４３とをそれぞれ
図示点線で示す２次Ｂｅｘｉｅｒ曲線に近似した第１の
２次Ｂａｚｉｅｒ曲線Ｒｔ（ｕ）と、第２の２次Ｂｅｚ
ｉｅｒ曲線ｎ＋、＋（ｖ＞ とを求める。
ず、当該４点Ｐ１・Ｐ１◆Ｉ＋ＰＩ・２・ｐ、・３のう
ち・最初の３点ｐ、、ｐ、・ｌ＊Ｐｌ＊２と、最後の３
点Ｐ ｔ＋１ ＋Ｐ １４２．Ｐ Ｌ４３とをそれぞれ
図示点線で示す２次Ｂｅｘｉｅｒ曲線に近似した第１の
２次Ｂａｚｉｅｒ曲線Ｒｔ（ｕ）と、第２の２次Ｂｅｚ
ｉｅｒ曲線ｎ＋、＋（ｖ＞ とを求める。
ここにおいて、上記第１の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線Ｒ１（
ｕ）は Ｒ，（０）・Ｐｉ、Ｒｔ（０，５）−Ｐ＋＊＋、 Ｒｔ
（１）・Ｐ【、２とし、上記第２の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲
線Ｒ＋＋＋（Ｖ）はＩ（Ｉ＋、（０）−Ｐ、。１．Ｒ１
゜＋（０，５）−Ｐ＋や２゜Ｒ＋＋＋（１）＝ｈや。
ｕ）は Ｒ，（０）・Ｐｉ、Ｒｔ（０，５）−Ｐ＋＊＋、 Ｒｔ
（１）・Ｐ【、２とし、上記第２の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲
線Ｒ＋＋＋（Ｖ）はＩ（Ｉ＋、（０）−Ｐ、。１．Ｒ１
゜＋（０，５）−Ｐ＋や２゜Ｒ＋＋＋（１）＝ｈや。
とする。
このような第１の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線Ｒ１（ｕ）
と第２の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線ｎ＋、＋（ｖ） とを
混ぜ合せると、当該同曲線が重なる点Ｐｌ＋＋、Ｐ１＊
２間において、次式で表されるような混ぜ合せた曲線Ｃ
（ｔ）を求めることができる（図示実線）。
と第２の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線ｎ＋、＋（ｖ） とを
混ぜ合せると、当該同曲線が重なる点Ｐｌ＋＋、Ｐ１＊
２間において、次式で表されるような混ぜ合せた曲線Ｃ
（ｔ）を求めることができる（図示実線）。
Ｃ（ｔ）＝（１−ｔ） ４＋ （ｕ）＋ｔ・Ｒｔ、＋
（ｖ） ＋＋＋＋ （１）ここにおいて、ｔは
上記分割精度により分割数に応じて応０〜１の間の分割
された数値と成り、そ［）て、上記混ぜ合せた曲線Ｃ（
ｔ）はＣ（０）峠＋ （０，５）−Ｒｔや＋（０）−ｈ
□Ｃ（１）−Ｒ１１ｌ）−Ｒｔ、＋ （ｏ、５）−ｐ＋
や。
（ｖ） ＋＋＋＋ （１）ここにおいて、ｔは
上記分割精度により分割数に応じて応０〜１の間の分割
された数値と成り、そ［）て、上記混ぜ合せた曲線Ｃ（
ｔ）はＣ（０）峠＋ （０，５）−Ｒｔや＋（０）−ｈ
□Ｃ（１）−Ｒ１１ｌ）−Ｒｔ、＋ （ｏ、５）−ｐ＋
や。
となる。そこで、ｔ、ｕ、ｖは線形であるとすると、次
式が成立する。
式が成立する。
一方、上記第１の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線Ｒ＋（ｕ）及び
上記第２の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線Ｒ１ｌ （Ｖ）は、そ
れぞれ２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線であるから、制御点Ｑ１を
用いて次式のように表すことができる。
上記第２の２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線Ｒ１ｌ （Ｖ）は、そ
れぞれ２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線であるから、制御点Ｑ１を
用いて次式のように表すことができる。
Ｒ１（ｕ）−（ｔ−ｕ）’−ｏＡ＋２（ｔ−ｕ） ・ｕ
−Ｑｉ＋ｕ”Ｑ４Ｒ＋＋＋（ν）−（１−Ｖ）２・ＱＡ
”＋２（１−ｖ）−ｖ−Ｑｉｏｌ、ｖ２．ｑ４＋１
、・、、、・（３）そこで、上記（
１） 、 （２） 、 （３１式より上記混ぜ合せた曲
線Ｃ（０は制御点ｑ］を用いて次式のように表すことが
できる。
−Ｑｉ＋ｕ”Ｑ４Ｒ＋＋＋（ν）−（１−Ｖ）２・ＱＡ
”＋２（１−ｖ）−ｖ−Ｑｉｏｌ、ｖ２．ｑ４＋１
、・、、、・（３）そこで、上記（
１） 、 （２） 、 （３１式より上記混ぜ合せた曲
線Ｃ（０は制御点ｑ］を用いて次式のように表すことが
できる。
Ｃ（ｔ） −（１−ｔ） ・Ｒｉ （ｕ）＋ｔ−Ｒｉ、
Ｉ （Ｖ）・ （１−ｔ） （（ｌ−ｕ）２・ＱＡ◆
２（１−ｕ）・ｕ−Ｑｉ・ｕ’ ・Ｑ４ １” （
（ｌ−ｖ） ２・Ｑｏ”２ （１−ｖ） ・ｖ−Ｑｉｏ
ｌ ＋ ｖ ２ 、 ｑ ｌｉ゛ｌ ］−方、上記（
３）式において、上記％ｌの２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線１１
１（ｕ） は Ｒｉ （０）−ＱＡ−Ｐ＋、 Ｒｉ ｆｌ）・ＱＡ・Ｐ
ｌや、。
Ｉ （Ｖ）・ （１−ｔ） （（ｌ−ｕ）２・ＱＡ◆
２（１−ｕ）・ｕ−Ｑｉ・ｕ’ ・Ｑ４ １” （
（ｌ−ｖ） ２・Ｑｏ”２ （１−ｖ） ・ｖ−Ｑｉｏ
ｌ ＋ ｖ ２ 、 ｑ ｌｉ゛ｌ ］−方、上記（
３）式において、上記％ｌの２次Ｂｅｚｉｅｒ曲線１１
１（ｕ） は Ｒｉ （０）−ＱＡ−Ｐ＋、 Ｒｉ ｆｌ）・ＱＡ・Ｐ
ｌや、。
Ｒ１や＋ （ｏ）−ＱＡ”・Ｐｌ、。
ｎｔ、＋ｏ）−ｑＡ″’−Ｐ１＊３
となる。そこで、第３図（ロ） に示すように上記４測
定点Ｐ＋、ｈ−＋、ｈ。２＋Ｐ：＋３と＄制御点Ｑシと
の関係は、 ｑＥ−（４・Ｐ１＋＋−ＰＩ−Ｐ＋＋２）ｑ！”−（４
・Ｐ１＋２−Ｐ１＊ビＰｔ−＊）ＰＩ◆１＋Ｐ１中３ −ｐｔ◆２” Ｐ＋＋２−□ ・・・・・・（５） と求まる。
定点Ｐ＋、ｈ−＋、ｈ。２＋Ｐ：＋３と＄制御点Ｑシと
の関係は、 ｑＥ−（４・Ｐ１＋＋−ＰＩ−Ｐ＋＋２）ｑ！”−（４
・Ｐ１＋２−Ｐ１＊ビＰｔ−＊）ＰＩ◆１＋Ｐ１中３ −ｐｔ◆２” Ｐ＋＋２−□ ・・・・・・（５） と求まる。
そこで、上記（４） 、 （５）式より、上記混ぜ合せ
た曲線Ｃ（ｔ）は次式のように表すことができる。
た曲線Ｃ（ｔ）は次式のように表すことができる。
ここにおいて、この（昆ぜ合せた曲線Ｃ（シ）はその内
部点において１次微係数が連続である。そこで、上記（
１） 、 （２）式より次式が求まる。
部点において１次微係数が連続である。そこで、上記（
１） 、 （２）式より次式が求まる。
Ｃ（ｔ） −Ｒ＋ （ｕｌ ＋しくｆｔ＋ −＋ （ｖ
）−Ｊ （ｕ））ここにおいて、１−０ではｖ−０，ｕ
−０，５であるから、Ｒ，やＩ （（１） −Ｒｔ ＋
０．５）・Ｐ、。１であり、又ｔ−１ではｖ＝０．５．
ｕ−１であるから、口＋−＋（０，５）−１１，（１）
”ｈ４２である。よって、 となり、上記４測定点Ｐ＋、Ｐ、＊１．Ｐ１＋２．Ｐ１
＊３のうち点Ｐ１゜１．Ｐ＋＋２間について１次微係数
まで連続にその曲線補間を行なうことかできる。そして
、このような曲線補間を、次の４測定点Ｐ、、、、Ｐし
２＋ＰＬ”３＋Ｐｉ＋４について実施し点Ｐｉ＊２＊Ｐ
１やコを曲線補間するという動作を繰返すことにより、
全測定点について曲線補間を終了する。
）−Ｊ （ｕ））ここにおいて、１−０ではｖ−０，ｕ
−０，５であるから、Ｒ，やＩ （（１） −Ｒｔ ＋
０．５）・Ｐ、。１であり、又ｔ−１ではｖ＝０．５．
ｕ−１であるから、口＋−＋（０，５）−１１，（１）
”ｈ４２である。よって、 となり、上記４測定点Ｐ＋、Ｐ、＊１．Ｐ１＋２．Ｐ１
＊３のうち点Ｐ１゜１．Ｐ＋＋２間について１次微係数
まで連続にその曲線補間を行なうことかできる。そして
、このような曲線補間を、次の４測定点Ｐ、、、、Ｐし
２＋ＰＬ”３＋Ｐｉ＋４について実施し点Ｐｉ＊２＊Ｐ
１やコを曲線補間するという動作を繰返すことにより、
全測定点について曲線補間を終了する。
以上のような曲線補間動作について、第２図のフローチ
ャートを用いて以下に詳細に説明する。
ャートを用いて以下に詳細に説明する。
まず、上記人力装置１を操作して求める曲線補間の精度
（分割数等）を°入力すると、上記曲線補間条件設定部
２で設定された分割精度が上記曲線補間設定データメモ
リ３に記憶される（ステップＳｌ）。−方、上記ＮＣデ
ータメモリ４に記憶されている測定点群データのうち、
第３図（Ａ）に示すようにまず最初に補間すべき連続す
る４点Ｐ１．Ｐ１＊１．ＰＨや２．Ｐｌや。の点列デー
タを抽出して上記曲線補間点列データメモリ５に記憶す
る（ステップ５２）。そこで、上記自由曲線生成部６に
おいて、上述のように２次ＢｅＺｉｅｒ曲線を用いて、
上記４点ｐ、、ｐ、や１．Ｐ、や２＋Ｐｌ＋３のうち最
初の３点Ｐ１．ｊｌ＋１ 、Ｐ１＋２を通る第１の自由
曲線と、最後の３点ｐ、□、ＰＩ＋２．ＰＩ＋３を通る
第２の自由曲線とを生成しくステップＳ３）、上記曲線
補間演算処理部７において、上述のように２次Ｂｅｚｉ
ｅｒ曲線の混ぜ合せを用いて、上記４点のうち中間の２
点Ｐ１＋１．ＰＬ。２を通る当該２木の自由曲線を混ぜ
合せ、上記曲線補間データメモリ３に設定された分割精
度に従い当該２点Ｐ、。、。
（分割数等）を°入力すると、上記曲線補間条件設定部
２で設定された分割精度が上記曲線補間設定データメモ
リ３に記憶される（ステップＳｌ）。−方、上記ＮＣデ
ータメモリ４に記憶されている測定点群データのうち、
第３図（Ａ）に示すようにまず最初に補間すべき連続す
る４点Ｐ１．Ｐ１＊１．ＰＨや２．Ｐｌや。の点列デー
タを抽出して上記曲線補間点列データメモリ５に記憶す
る（ステップ５２）。そこで、上記自由曲線生成部６に
おいて、上述のように２次ＢｅＺｉｅｒ曲線を用いて、
上記４点ｐ、、ｐ、や１．Ｐ、や２＋Ｐｌ＋３のうち最
初の３点Ｐ１．ｊｌ＋１ 、Ｐ１＋２を通る第１の自由
曲線と、最後の３点ｐ、□、ＰＩ＋２．ＰＩ＋３を通る
第２の自由曲線とを生成しくステップＳ３）、上記曲線
補間演算処理部７において、上述のように２次Ｂｅｚｉ
ｅｒ曲線の混ぜ合せを用いて、上記４点のうち中間の２
点Ｐ１＋１．ＰＬ。２を通る当該２木の自由曲線を混ぜ
合せ、上記曲線補間データメモリ３に設定された分割精
度に従い当該２点Ｐ、。、。
ＰＩ＋１２間のＸ、Ｙ、Ｚ補間データを算出する（ステ
ップ５４）。そして、上記Ｘ、Ｙ、Ｚ関数発生部８が当
該Ｘ、Ｙ、Ｚ補間データに原点オフセット値及び工具オ
フセット値等を加味してＸ、Ｙ、Ｚ各軸制御指令値を算
出しくステップＳ５）、上記Ｘ、Ｙ、２制御軸駆動部ｌ
Ｏを介してＸ、Ｙ、Ｚ制御軸１１を駆動させる（ステッ
プ５６）。そして、上記補間すべき測定点が残っていれ
ば（ステップＳ７）、上記ステップＳ２に戻って次の連
続する４測定点（この場合は、点Ｐ１゜１．７＋２．Ｐ
Ｉ。３．Ｐｉ＋４）を抽出して補間処理し、さらに上記
ステップ５２〜Ｓ７を繰返すことにより、ディジタイザ
−で測定された全測定点を曲線補間して終了する。
ップ５４）。そして、上記Ｘ、Ｙ、Ｚ関数発生部８が当
該Ｘ、Ｙ、Ｚ補間データに原点オフセット値及び工具オ
フセット値等を加味してＸ、Ｙ、Ｚ各軸制御指令値を算
出しくステップＳ５）、上記Ｘ、Ｙ、２制御軸駆動部ｌ
Ｏを介してＸ、Ｙ、Ｚ制御軸１１を駆動させる（ステッ
プ５６）。そして、上記補間すべき測定点が残っていれ
ば（ステップＳ７）、上記ステップＳ２に戻って次の連
続する４測定点（この場合は、点Ｐ１゜１．７＋２．Ｐ
Ｉ。３．Ｐｉ＋４）を抽出して補間処理し、さらに上記
ステップ５２〜Ｓ７を繰返すことにより、ディジタイザ
−で測定された全測定点を曲線補間して終了する。
第５図は、このようにしてディジタイザで測定された全
測定点ＤＤＩ−ＤＤＩＯ（その座標値の一例を同図に示
す）が曲線補間された軌跡の一例を示す図であり、上述
のように、まず測定点００１．ＤＤ２．ＤＤ３から求め
た第１の自由曲線Ｂ１（−八〇）と、測定点ＤＤ２ 、
ＤＤ３ 、ＤＤ４から求めた第２の自由曲線Ｂ２ （−
Ｃ１） とを混ぜ合せ、測定点Ｄ１１２ 。
測定点ＤＤＩ−ＤＤＩＯ（その座標値の一例を同図に示
す）が曲線補間された軌跡の一例を示す図であり、上述
のように、まず測定点００１．ＤＤ２．ＤＤ３から求め
た第１の自由曲線Ｂ１（−八〇）と、測定点ＤＤ２ 、
ＤＤ３ 、ＤＤ４から求めた第２の自由曲線Ｂ２ （−
Ｃ１） とを混ぜ合せ、測定点Ｄ１１２ 。
ＤＤ３間において、図示実線で示す軌跡８０を生成する
。次に上記第２の自由曲線Ｃ１（−８２） と、測定点
ＤＤ３ 、ＤＤ４ 、ＤＤ５から求めた第３の自由曲線
Ｃ２とを混ぜ合せ、測定点ＤＤ３．ＤＤ４間において、
図示実線で示す軌跡ＧＯを生成する。そして、以下同様
にこれらの動作を全測定点間について繰返すことにより
、第５図に示すように、全測定点間を図示実線で示すよ
うな軌跡により曲線補間して求めることができるように
なる。
。次に上記第２の自由曲線Ｃ１（−８２） と、測定点
ＤＤ３ 、ＤＤ４ 、ＤＤ５から求めた第３の自由曲線
Ｃ２とを混ぜ合せ、測定点ＤＤ３．ＤＤ４間において、
図示実線で示す軌跡ＧＯを生成する。そして、以下同様
にこれらの動作を全測定点間について繰返すことにより
、第５図に示すように、全測定点間を図示実線で示すよ
うな軌跡により曲線補間して求めることができるように
なる。
（発明の効果）
以上のように本発明方式によれば、−般の３次元曲面形
状を有するモデルをＮＧ加工する際に、ディジタイザ−
で測定した測定点群データのうち連続する４点を順次抽
出し、それぞれ演算して曲線補間することにより、ディ
ジタイザ−で細かく分割して測定することなく、従来ど
おりの簡単な操作でモデル形状に近似した滑らかな曲面
を短時間でＮＧ加工により再現できるようになる。
状を有するモデルをＮＧ加工する際に、ディジタイザ−
で測定した測定点群データのうち連続する４点を順次抽
出し、それぞれ演算して曲線補間することにより、ディ
ジタイザ−で細かく分割して測定することなく、従来ど
おりの簡単な操作でモデル形状に近似した滑らかな曲面
を短時間でＮＧ加工により再現できるようになる。
施例の概略を示すブロック構成図、第２図は本発明方式
の動作例を説明するためのフローチャート、第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）及び第５図は本発明方式を説明するため
の図、第４図 （Ａ）及び（Ｂ）は従来の補間方式の一
例を説明するための図である。
の動作例を説明するためのフローチャート、第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）及び第５図は本発明方式を説明するため
の図、第４図 （Ａ）及び（Ｂ）は従来の補間方式の一
例を説明するための図である。
ｌ・・・入力装置、２・・・曲線補間条件設定部、３・
・・曲線補間設定データメモリ、４・・・ＮＣデータメ
モリ、５・・・曲線補間点列データメモリ、６・・・自
由曲線生成部、７・・・曲線補間演算処理部、８・ Ｘ
、Ｙｊ関数発生部、９ ・＜ＲＴ 、 １０−Ｘ、Ｙ、
Ｚ制御軸駆動部、１１・・・Ｘ、Ｙ、Ｚ制御軸。
・・曲線補間設定データメモリ、４・・・ＮＣデータメ
モリ、５・・・曲線補間点列データメモリ、６・・・自
由曲線生成部、７・・・曲線補間演算処理部、８・ Ｘ
、Ｙｊ関数発生部、９ ・＜ＲＴ 、 １０−Ｘ、Ｙ、
Ｚ制御軸駆動部、１１・・・Ｘ、Ｙ、Ｚ制御軸。
出願人代理人 安 形 雄 三
吊２図
吊３図
胃４
Ｎ＝−と１５
第 ４ 図
Claims (1)
- ３次元の自由曲面形状を有するモデルをディジタイザー
を用いて測定した後、当該測定点のうち連続する４点を
順次抽出し、当該４測定点のうち第１、第２及び第３の
測定点を通る第１の自由曲線と、前記第２、前記第３及
び第４の測定点を通る第２の自由曲線とを生成して、前
記第２及び前記第３の測定点間において前記第１の自由
曲線及び前記第２の自由曲線を混ぜ合せ、予め設定して
おいた当該測定点間の分割精度に従い、前記第２及び前
記第３の測定点間においてＸ、Ｙ、Ｚの補間データを算
出して作成するようにしたことを特徴とする数値制御装
置における曲線補間方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149070A JPH0682289B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 数値制御装置における曲線補間方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149070A JPH0682289B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 数値制御装置における曲線補間方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS635407A true JPS635407A (ja) | 1988-01-11 |
| JPH0682289B2 JPH0682289B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=15467028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149070A Expired - Fee Related JPH0682289B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 数値制御装置における曲線補間方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682289B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01200410A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Fanuc Ltd | プログラム作成方法及びプログラムデータ入力装置 |
| WO1989009954A1 (fr) * | 1988-04-08 | 1989-10-19 | Fanuc Ltd | Procede et dispositif de production de courbes dans l'espace |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5672704A (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-17 | Koyo Seiko Co Ltd | Determining method for profiling work information of profiling work system |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61149070A patent/JPH0682289B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5672704A (en) * | 1979-11-19 | 1981-06-17 | Koyo Seiko Co Ltd | Determining method for profiling work information of profiling work system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01200410A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-11 | Fanuc Ltd | プログラム作成方法及びプログラムデータ入力装置 |
| WO1989009954A1 (fr) * | 1988-04-08 | 1989-10-19 | Fanuc Ltd | Procede et dispositif de production de courbes dans l'espace |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682289B2 (ja) | 1994-10-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |