JP2011076640A - 数値制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】誤差補正を行う前の座標値で補間を行い、求めた補間後の位置に対して補間点毎に誤差補正を行う。またワークと工具との相対速度が誤差が無い場合の相対速度と同じ速度となるように補間を行い、その結果実際の機械の速度がクランプ速度を超える場合は、速度を超えないようワークと工具との相対速度を調整し、ブロック途中で相対速度が変化しないようにする。
【選択図】図2
Description
以下、本発明の実施の形態1を、図1に示すような、X軸、Y軸、Z軸の3つの移動軸(直交3軸)の他に、Y軸回りに回転する工具22側の回転軸であるB軸、Z軸周りに回転する加工テーブル21側の回転軸であるC軸を持ち、テーブル21上の加工物(ワーク)23の加工を行う混合型の5軸加工機に適用した場合について説明する。尚、本発明は、工具側に回転軸が2軸ある場合、ワーク側に回転軸が2軸ある場合の5軸加工機にも適用することができる。
したがって、
*P =Rc(−θ)・(P−P0)+P0 …(1)
と表すことができる。
*Pt=Rc(−Ct)・(P−P0)+P …(2)
として計算できる。
It=sin(Bt)
Jt=0
Kt=cos(Bt)
となる。
Ib=cos(Ct)・It−sin(Ct)・Jt
=cos(Ct)・sin(Bt) …(3)
Jb=sin(Ct)・It+cos(Ct)・Jt
=sin(Ct)・sin(Bt) …(4)
Kb=Kt
=cos(Bt) …(5)
と計算できる。
*Pt2=RA・Pt1+PA …(6)
と表すことができる。RAはテーブル座標系44をX軸周りにΔa、Y軸周りにΔb、Z軸周りにΔc回転させる座標変換行列である。Δa、Δb、Δcは、機械座標系とワーク設置座標系とのX、Y、Z軸まわりの回転誤差であり、前述したようにメモリ18に記憶されている。式(6)に示した変換処理は、誤差補正部15によって実行される。
実施の形態1では、ワークと工具との相対速度が加工プログラムの指令速度どおりとなるよう補間を行うため、実際の機械の速度がクランプ速度を超える場合がある。単純に最終的な機械の移動速度をクランプすると、ブロック途中でワークに対する工具の相対速度が変化することになり、加工精度の面で好ましくない。したがって、この実施の形態2では、クランプ速度を超えないようワークと工具との相対速度を調整するようにしている。図8は、実施の形態2による動作手順を示すフローチャートである。なお、図8において、ステップS201〜S210の処理は、先の実施の形態1と同様に、補間点毎に、すなわち補間の度に実行される。
2 加工プログラム
3 サーボアンプ
4 設置誤差計測部
11 プログラム解析部
12 補間処理部
13 第1座標変換部
15 誤差補正部
16 第2座標変換部
17 移動量出力部
18 メモリ
21 加工テーブル
22 工具
23 ワーク
42 機械座標系
44 テーブル座標系
53 機械設置座標系
54 ワーク設置座標系
Claims (4)
- 加工プログラムに従って、直交する3つの移動軸および2つの移動軸の周りに回転可能な2つの回転軸を有する工作機械を駆動してワークの加工を行う数値制御方法において、
加工プログラムで指定された加工物の位置と実際の加工物の取り付け位置との設置誤差である直交3軸方向の並進移動誤差と直交3軸周りの回転方向誤差を記憶する設置誤差記憶段階と、
前記加工プログラムで与えられるブロック毎の加工指令を前記並進移動誤差および回転方向誤差がないものとして補間する補間処理段階と、
前記補間された位置を、前記補間処理で使用した座標系から前記回転軸の回転に応じて前記補間処理で使用した座標系を回転させた中間座標系に変換する処理を補間点毎に実行する第1の座標処理段階と、
中間座標系に変換された補間点の位置を、前記記憶した並進移動誤差および回転方向誤差を用いて誤差補正する処理を補間点毎に実行する誤差補正段階と、
誤差補正後の位置を機械座標系の位置に変換する処理を補間点毎に実行する第2の座標処理段階と、を備え、
第2の座標処理段階の出力に基づき直交する3つの移動軸および回転軸の移動量を求めることを特徴とする数値制御方法。 - 前記第1の座標処理段階では、回転軸の位置に基づき中間座標系での工具軸の姿勢ベクトルを求め、
誤差補正段階では、中間座標系での工具軸の姿勢ベクトルを設置誤差記憶段階で記憶された回転方向誤差により回転させ、回転方向の誤差補正を行い、
前記第2の座標処理段階では、回転方向の誤差補正を行った中間座標系での工具軸の姿勢ベクトルから機械座標系での誤差補正後の各回転軸の角度を求め、この各回転軸の角度を用いて機械座標系の位置を求める
ことを特徴とする請求項1に記載の数値制御方法。 - 前記補間処理段階では、加工プログラムで指定された移動速度で補間処理を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の数値制御方法。
- 前記第2の座標処理段階の出力に基づき直交する3つの移動軸および回転軸の移動量を求める際には、機械座標系の位置に従って機械座標系での移動量を求め、該移動量に基づき機械座標系での移動速度を求め、この移動速度がクランプ速度を越える場合、クランプ速度を超えないように移動速度を補正し、
この補正した移動速度を用いて前記補間処理段階での補間処理を再実行し、
この再実行された補間処理結果を用いて前記第1の座標処理段階での中間座標系への前記変換処理を再実行し、
この再実行された中間座標系への変換結果を用いて前記誤差補正段階での誤差補正処理を再実行し、
この再実行された誤差補正処理を用いて前記第2の座標処理段階での機械座標系への前記変換処理を再実行し、
この再実行された機械座標系への変換結果を用いて直交する3つの移動軸および回転軸の移動量を再度求めることを特徴とする請求項3に記載の数値制御方法。
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