JP2619532B2 - インボリュート補間誤差補正方式 - Google Patents

インボリュート補間誤差補正方式

Info

Publication number
JP2619532B2
JP2619532B2 JP1166015A JP16601589A JP2619532B2 JP 2619532 B2 JP2619532 B2 JP 2619532B2 JP 1166015 A JP1166015 A JP 1166015A JP 16601589 A JP16601589 A JP 16601589A JP 2619532 B2 JP2619532 B2 JP 2619532B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
involute
curve
involute curve
point
end point
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 - Lifetime
Application number
JP1166015A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0331911A (ja
Inventor
隆夫 佐々木
俊明 大槻
邦彦 村上
雅文 佐野
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.)
FANUC Corp
Original Assignee
FANUC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FANUC Corp filed Critical FANUC Corp
Priority to JP1166015A priority Critical patent/JP2619532B2/ja
Priority to PCT/JP1990/000671 priority patent/WO1991000558A1/ja
Priority to EP90907484A priority patent/EP0431174B1/en
Priority to US07/646,717 priority patent/US5103150A/en
Priority to KR1019910700232A priority patent/KR940010398B1/ko
Priority to DE69021514T priority patent/DE69021514T2/de
Publication of JPH0331911A publication Critical patent/JPH0331911A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2619532B2 publication Critical patent/JP2619532B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • G05B19/4103Digital interpolation
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/34Director, elements to supervisory
    • G05B2219/34144Involute, evolute

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御装置等のインボリュート補間による
誤差を補正するインボリュート補間誤差補正方式に関
し、特に基礎円近傍にイボリュート曲線の終点が位置す
る場合に生じる切り込み又は削り残し等の誤差を補正す
るインボリュート補間誤差補正方式に関する。
〔従来の技術〕
数値制御装置等の曲線補間の中で特にインボリュート
曲線の補間は、歯車、ポンピの羽根等の加工のために必
要性が高い。このために、一般にはインボリュート曲線
を数値制御装置と別の計算機あるいはNCプログラム作成
装置等で補間して、直線データに分解して、このテープ
で数値制御加工を行うのが一般的であった。
これに対して、本願出願人は特願昭62−157302号(特
開昭64−2106号公報)にて、数値制御装置内で簡単にイ
ンボリュート曲線を補間し、その接線方向の速度が角度
と無関係に一定となるように構成したインボリュート補
間速度制御方式を出願している。
このインボリュート補間速度制御方式では、インボリ
ュート曲線上の点の座標を、 X=R{cos(Θ+Θ1)+Θsin(Θ+Θ1)}+X0 Y=R{sin(Θ+Θ1)−Θcos(Θ+Θ1)}+Y0 で与え、 ΘをΘ=(Θ2−Θ1)からΘ=(Θ3−Θ1)までの
範囲で、その増分量を Θn+1=Θn+K/(R・Θ) で増分させ、これに対応した点Xn+1、Yn+1を上式よ
り求め前回の点との差分を求めて、インボリュート曲線
を補間するように構成している。
ここで、Rは基礎円の半径、X0及びY0は基礎円の中心
座標である。
このようにΘの増分を、その角度が増加するのに反比
例してその増分が少なくなるような値、即ちK/(R・
Θ)とすることによって、接線方向の速度が一定になる
ように補間する。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、従来のインボリュート補間速度制御方式で
は、基礎円近傍のようにインボリュート曲線の曲率半径
が比較的小さいところでは、サーボ応答遅れやワークの
熱変形等の影響によって削り残し又は切り込みが生じる
といった問題があった。
第2図は従来のインボリュート補間による加工の様子
を示す図である。図において、基礎円Cはインボリュー
ト曲線の基礎となる円である。基礎円Cの中心Oの座標
は(Yo,Yo)であり、半径はRである。
点Ps1はインボリュート曲線In1の曲線開始点であり、
点Pe1はその終了点である。点As1は円弧曲線A1の曲線開
始点であり、点Ae1はその終了点である。点As2は円弧曲
線A2の曲線開始点であり、点Ae2はその終了点である。
点Ps2はインボリュート曲線In2の曲線開始点であり、点
Pe2はその終了点である。これらの点の位置座標等は予
めテープ等によって数値制御装置に指令される。
工具Wはインボリュート曲線In1と、円弧曲線A1と、
円弧曲線A2と、インボリュート曲線In2とからなる一連
のプログラム指令通路に従って補間移動する。しかしな
がら、このプログラムに基づいて実際に加工してみる
と、工具Wは点線Reに示すような通路を補間してしま
い、それに伴って被加工物は指令された加工形状から斜
線部分を削り取った形状、いわゆる切り込みの生じた形
状に加工される。
この切り込み形状は、基礎円Cから曲率半径R4を離れ
た点Ps3から切り込みが始まり、点Pe1に向かうに従って
その切り込み量も徐々に大きくなる。点Pe1ではインボ
リュート曲線In1の法線方向に距離Deだけ切り込んだ状
態になる。インボリュート曲線1n1の補間終了後、円弧
曲線A1の補間においては、切り込み量は徐々に減少しな
がら、点Ae1へ向かう。
この切り込みはインボリュート曲線In1の曲率半径の
小さい部分と、その継ぎ目に当たる円弧曲線A1の部分と
いう高精度の要求される部分で発生するため、数値制御
装置でインボリュート曲線を補間加工する場合の重要な
問題となっていた。
以上はインボリュート曲線の凸部を加工する場合に生
じていた切り込み現象について説明したが、インボリュ
ート曲線の凹部では逆に削り残し現象が生じ、同じ様に
問題となっていた。
本発明はこのような点に鑑みてなされてものであり、
上述のような切り込み及び切り残しのないインボリュー
ト曲線補間を行えるインボリュート曲線補間誤差補正方
式を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では上記課題を解決するために、 数値制御装置等のインボリュート補間による誤差を補
正するインボリュート補間誤差補正方式において、第1
のインボリュート曲線の指令に応じて加工された実際の
加工形状に切り込み又は削り残しが生じた場合に、前記
第1のインボリュート曲線上における前記切り込み又は
削り残しの開始点までの基礎円からの曲率半径と、前記
第1のインボリュート曲線の終点における前記切り込み
又は削り残しの法線方向の誤差量とを前記加工形状から
求め、パラメータとして前記数値制御装置に設定するこ
とによって、前記数値制御装置は、前記第1のインボリ
ュート曲線を前記切り込み又は削り残しの開始点が終点
である第2のインボリュート曲線と、前記開始点が始点
であり、前記第1のインボリュート曲線の終点から法線
方向に前記誤差量だけずれた点が終点である第3のイン
ボリュート曲線とに分割して補間することを特徴とする
インボリュート補間誤差補正方式が提供される。
〔作用〕
第1のインボリュート曲線の指令に応じて加工された
実際の加工形状に切り込み又は削り残しが生じた場合
に、その加工形状を基に第1インボリュート曲線上にお
ける切り込み又は削り残しの開始点までの基礎円からの
曲率半径と、第1のインボリュート曲線の終点に対する
切り込み又は削り残しの法線方向の誤差量とを見積も
る。見積もった値をパラメータとして数値制御装置に設
定する。これらの値によって、第1のインボリュート曲
線を補正の必要ない第2のインボリュート曲線と、補正
された第3のインボリュート曲線とに分割する。即ち、
第1のインボリュート曲線を切り込み又は削り残しの開
始点が終点である第2のインボリュート曲線とし、その
開始点が始点であり、第1のインボリュート曲線の終点
から法線方向に誤差量だけずれた点が終点である第3の
インボリュート曲線とに分割する。
従って、切り込み又は削り残しの生じた部分の第1の
インボリュート曲線は新たな第3のインボリュート曲線
に変更されるので、変更後のインボリュート曲線に基づ
いて加工を行うと工具は最初の指令通路を補間するよう
になり、切り込み又は削り残しのない加工形状を得るこ
とが可能となる。
〔実施例〕
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例では第2図に示すような試切削を行った後、
切り込み又は削り残しの誤差量Deと、切り込みが始まる
点Ps3の曲率半径Rsを見積もり、数値制御装置にパラメ
ータとして設定する。誤差量Deはインボリュート曲線In
1の終点Pe1を基準に切り込み又は削り残しの法線方向の
距離を見積もる。曲率半径Rsは基礎円Cを基準にインボ
リュート曲線In1上における切り込み又は削り残しの開
始点Ps3まで基礎円からの距離を見積もる。但し、誤差
量De及び曲率半径Rsの値は、ワークの材質及び工具の種
類等の各種の要因によって変動する値なので、試切削等
の経験値に基づいて決定する必要がある。
第1図は本発明のインボリュート補間誤差補正方式に
よるインボリュート補間の様子を示す図であり、第2図
と対応している。従って、第2図と同一の要素には同一
の符号が付してあるので、その説明は省略する。
第1図において、インボリュート曲線In3は切り込み
が生じた部分の補正されたインボリュート曲線である。
このインボリュート曲線In3の始点は切り込みが始まる
点Ps3であり、終点は点Pe1から法線方向に誤差量Deだけ
ずれた点Pe3である。
円弧曲線A3はインボリュート曲線In3によってその始
点が点Pe3と同じ点As3に変更され、終点は円弧曲線A1と
同じ点でAe1である補正後の円弧曲線である。
以上のようにして数値制御装置にパラメータ設定され
た誤差量De及び曲率半径Rsに基づいて数値制御装置内部
では以下のような処理が行なわれる。
(a)曲率半径Rsを基にインボリュート曲線In1上の点P
s3の座標を求める。
(b)インボリュート曲線In1の終点Pe1を点Ps3に変更
する。即ち、インボリュート曲線In1を始点Ps1、終点Ps
3の新たなインボリュート曲線とする。
(c)点Ps3を始点とし、点Pe1から誤差量Deだけ法線方
向にシフトした位置を終点Pe3とするインボリュート曲
線In3を求める。
(d)円弧曲線A1の始点を点Pe3と同じ位置の点As3と
し、その終点を円弧曲線A1の終点Ae1とする円弧曲線A3
に変更する。
以上の一連の処理によって得られたインボリュート曲
線に基づいて補間を行うことによって切り込みのないイ
ンボリュート曲線の補間ができる。
なお、上記(c)の処理は、特開昭64−57313号公報
に記載のインボリュート補間方式によって行う。即ち、
インボリュート曲線In3のようにその始点Ps3と終点Pe3
とが同一のインボリュート曲線上に存在しないので、そ
のインボリュート曲線の法線方向成分をインボリュート
曲線の巻角度に比例して誤差量Deだけ変化させる。これ
により、インボリュート曲線In1とインボリュート曲線I
n3とは滑らかに接続される。
以上の実施例では、インボリュート曲線In1と円弧曲
線A1との間の接続に関して説明したが、インボリュート
曲線が他の指令通路、例えば、直線、スプライン曲線、
インボリュート曲線等に接続する場合にも、同様に指令
通路の始点を変更することによって、両通路を滑らかに
接続することができる。
第3図に本実施例の数値制御装置の概略図を示す。図
において、テープ指令1は、先に述べた指令がパンチさ
れたテープである。テープリーダ2は、このテープ1を
読み取る。前処理手段3は、インボリュート保管指令が
あるかどうかをGコードから判断する。インボリュート
補間データ作成手段4は、上記に説明したインボリュー
ト補間に必要なデータを指令値及びパラメータとして設
定されている曲率半径Rs及び誤差量Deを基に作成する。
パルス分配手段5は、インボリュート補間データ作成手
段4で作成されたデータから上記の式にもとづいて、Θ
をインボリュート曲線の接線速度が一定になるように増
分させてインボリュート曲線の各点を求め、補間を行
い、パルスを分配する。サーボ制御回路6は、指令によ
ってサーボモータを駆動する。サーボ制御回路6は、指
令によってサーボモータを駆動する。サーボモータ7
は、ボールネジ等を介して機械8を移動させる。
以上の実施例では、切り込みの場合について説明した
が、削り残しの場合も削り残しの始まる点の曲率半径
と、削り残した点の誤差量とをパラメータ設定してやる
ことによって同様にインボリュート補間誤差の補正され
た切削加工を行うことができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、数値制御装置内
でパラメータとして設定された切り込み又は削り残しの
誤差量及び補正を開始する曲率半径に基づいて自動的に
インボリュート曲線の指令通路を変更することができ、
切り込みや削り残しのない高精度のインボリュート曲線
の切削面を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインボリュート補間誤差補正方式によ
るインボリュート補間の様子を示す図、 第2図は従来のインボリュート補間による加工の様子を
示す図、 第3図は本発明の数値制御装置の概略を示す図である。 1……テープ指令 2……テープリーダ 3……前処理手段 4……インボリュート補間データ作成手段 5……パルス分配手段 6……サーボ制御回路 7……サーボモータ 8……機械 C……基礎円 R……基礎円の半径 O……基礎円の中心 In1、In2、In3……インボリュート曲線 Ps1、Ps2、Ps3……インボリュート曲線の始点 Pe1、Pe2、Pe3……インボリュート曲線の終点 A1、A2、A3……円弧曲線 As1、As2、As3……円弧曲線の始点 Ae1、Ae2……円弧曲線の終点 De……誤差量 Rs……曲率半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 邦彦 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (72)発明者 佐野 雅文 山梨県南都留郡忍野村忍草字古馬場3580 番地 ファナック株式会社商品開発研究 所内 (56)参考文献 特開 昭64−57313(JP,A) 特開 昭49−101788(JP,A) 特開 昭63−120304(JP,A) 特開 昭64−2107(JP,A) 特開 昭64−2106(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】数値制御装置等のインボリュート補間によ
    る誤差を補正するインボリュート補間誤差補正方式にお
    いて、 第1のインボリュート曲線の指令に応じて加工された実
    際の加工形状に切り込み又は削り残しが生じた場合に、
    前記第1のインボリュート曲線上における前記切り込み
    又は削り残しの開始点までの基礎円からの曲率半径と、
    前記第1のインボリュート曲線の終点における前記切り
    込み又は削り残しの法線方向の誤差量とを前記加工形状
    から求め、パラメータとして前記数値制御装置に設定す
    ることによって、 前記数値制御装置は、前記第1のインボリュート曲線を
    前記切り込み又は削り残しの開始点が終点である第2の
    インボリュート曲線と、前記開始点が始点であり、前記
    第1のインボリュート曲線の終点から法線方向に前記誤
    差量だけずれた点が終点である第3のインボリュート曲
    線とに分割して補間することを特徴とするインボリュー
    ト補間誤差補正方式。
  2. 【請求項2】前記第1のインボリュート曲線の終点を始
    点とする曲線又は直線が前記第1のインボリュート曲線
    に接続されているとき、前記曲線又は直線の始点を前記
    第3のインボリュート曲線の終点に変更することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のインボリュート補間
    誤差補正方式。
  3. 【請求項3】前記曲線は円弧曲線、スプライン曲線又は
    インボリュート曲線であることを特徴とする特許請求の
    範囲第2項記載のインボリュート補間誤差補正方式。
JP1166015A 1989-06-28 1989-06-28 インボリュート補間誤差補正方式 Expired - Lifetime JP2619532B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1166015A JP2619532B2 (ja) 1989-06-28 1989-06-28 インボリュート補間誤差補正方式
PCT/JP1990/000671 WO1991000558A1 (en) 1989-06-28 1990-05-23 Involute interpolation error correction system
EP90907484A EP0431174B1 (en) 1989-06-28 1990-05-23 Involute interpolation error correction system
US07/646,717 US5103150A (en) 1989-06-28 1990-05-23 Involute interpolation error correction system
KR1019910700232A KR940010398B1 (ko) 1989-06-28 1990-05-23 인볼류트 보간 오차 보정 방법
DE69021514T DE69021514T2 (de) 1989-06-28 1990-05-23 Gerät zur fehlerkorrektur bei evolventeninterpolation.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1166015A JP2619532B2 (ja) 1989-06-28 1989-06-28 インボリュート補間誤差補正方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0331911A JPH0331911A (ja) 1991-02-12
JP2619532B2 true JP2619532B2 (ja) 1997-06-11

Family

ID=15823329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1166015A Expired - Lifetime JP2619532B2 (ja) 1989-06-28 1989-06-28 インボリュート補間誤差補正方式

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5103150A (ja)
EP (1) EP0431174B1 (ja)
JP (1) JP2619532B2 (ja)
KR (1) KR940010398B1 (ja)
DE (1) DE69021514T2 (ja)
WO (1) WO1991000558A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0354610A (ja) * 1989-07-21 1991-03-08 Fanuc Ltd インボリュート補間誤差補正方式
JPH03246707A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Fanuc Ltd 系統別位置補正方式
ES2068302T3 (es) * 1990-09-25 1995-04-16 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Procedimiento para el mecanizado de piezas con una maquina de control numerico.
DE59009901D1 (de) * 1990-09-25 1996-01-04 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren zur Ermittlung von Werkzeugbahnkonturen bei numerisch gesteuerten Maschinen.
JPH07104819A (ja) * 1993-09-30 1995-04-21 Toyoda Mach Works Ltd Ncデータ作成装置
KR100357439B1 (ko) * 2000-08-24 2002-10-19 대한민국(창원대학교) 스퍼어기어의 엔씨코드 생성을 위한 캠시스템의 제어방법
US9096372B2 (en) 2010-09-08 2015-08-04 Shurtech Brands, Llc Container for adhesive tape
JP7243579B2 (ja) * 2019-11-08 2023-03-22 ブラザー工業株式会社 数値制御装置と数値制御装置の制御方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN168385B (ja) * 1986-10-17 1991-03-23 Carrier Corp
JPS63206806A (ja) * 1987-02-24 1988-08-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Nc制御装置の先行精度補償方法
JPS642107A (en) * 1987-06-24 1989-01-06 Fanuc Ltd Involute interpolating system
JPS6457313A (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Fanuc Ltd Involute interpolation system
JP3004651B2 (ja) * 1988-01-08 2000-01-31 ファナック株式会社 数値制御装置
JPH01177618A (ja) * 1988-01-08 1989-07-13 Fanuc Ltd インボリュート補間方式
JP2531964B2 (ja) * 1988-01-20 1996-09-04 マツダ株式会社 スクロ―ル形状の加工方法
US4968925A (en) * 1989-08-07 1990-11-06 General Electric Company Universal field-oriented controller

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0331911A (ja) 1991-02-12
DE69021514D1 (de) 1995-09-14
KR920701887A (ko) 1992-08-12
EP0431174A1 (en) 1991-06-12
EP0431174A4 (en) 1992-05-20
KR940010398B1 (ko) 1994-10-22
US5103150A (en) 1992-04-07
WO1991000558A1 (en) 1991-01-10
DE69021514T2 (de) 1996-01-04
EP0431174B1 (en) 1995-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1636172B (zh) 轨迹控制方法
US20090228138A1 (en) Numerical controller controlling five-axis processing machine
EP1298507B1 (en) Method for setting a machining feed rate and a machine tool using the same
KR100284668B1 (ko) 수치제어장치
JP5872869B2 (ja) 工具背面での切削点指令により加工を行う数値制御装置
JP2619532B2 (ja) インボリュート補間誤差補正方式
US20070172320A1 (en) Method and device for cutting freeform surfaces by milling
WO1988010171A1 (en) Acceleration/deceleration controller
US4899096A (en) Involute interpolation speed controlling method
US5214591A (en) Method of correcting error on involute interpolation
JPH02199509A (ja) インボリュート補間速度制御方式
CN112513752B (zh) 铣削方法
JPH0253161B2 (ja)
JP3004651B2 (ja) 数値制御装置
JP2833771B2 (ja) インボリュート補間速度制御方法
JPH11194813A (ja) 産業用機械の動作指令作成方法
JP2640658B2 (ja) 数値制御装置
JPH01147610A (ja) 数値制御装置
JP2566180B2 (ja) 数値制御装置の直線軸と回転軸の補間方法
JP2997270B2 (ja) 補間方法
JPH01224194A (ja) Cncレーザ加工機の姿勢制御方式
JP3267734B2 (ja) Cncレーザ加工機
KR940007085B1 (ko) 와이어 커트 방전 가공기의 코너 가공 방법
JPH09288509A (ja) 数値制御装置のブロックデータ処理方法
KR0155832B1 (ko) 인볼류우트 곡선 형상의 가공방법