JPH0664486B2 - ３次元曲線作成方法 - Google Patents
３次元曲線作成方法Info
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- JPH0664486B2 JPH0664486B2 JP58123599A JP12359983A JPH0664486B2 JP H0664486 B2 JPH0664486 B2 JP H0664486B2 JP 58123599 A JP58123599 A JP 58123599A JP 12359983 A JP12359983 A JP 12359983A JP H0664486 B2 JPH0664486 B2 JP H0664486B2
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- dimensional
- data
- coordinate value
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/4097—Numerical 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 using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
- G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
-
- G—PHYSICS
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- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/41—Numerical 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
-
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35146—Enter data, calculate 3-D curve or surface, sculptured surface, okisurf
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は３次元曲線作成方法に係り、特に３次元金型等
の数値制御加工に必要なNCテープの作成に好適な３次元
曲線作成方法に関する。
の数値制御加工に必要なNCテープの作成に好適な３次元
曲線作成方法に関する。
＜従来技術＞ ３次元金型等の設計図面上の曲面は一般に複数の断面曲
線によって表現されており、ある断面曲線と次の断面曲
線間の形状データは存在しない。ところで、数値制御加
工に際してはこのように中間の形状が与えられていない
にもかゝわらず上記２つの断面曲線間を滑めらかにつな
がるように加工することが要求される。このことは、換
言するならば、上記２つの断面曲線間の曲面を、該断面
曲線のデータ等から生成し、該生成された曲面に関する
データをNCテープに穿孔し、該NCテープからの指令によ
り加工をしなければならないことを意味する。このた
め、本願出願人は３次元曲面体の与断面を特定する断面
データと、該断面上の断面曲線を特定するデータとから
所定の規則に従って複数の中間断面を生成すると共に、
該中間断面による曲面体の断面曲線（中間断面曲線）を
求め、該生成した複数の中間断面曲線により３次元曲面
体の曲面を生成する方法を提案して実施している。この
従来方法は第１図を参照すると、断面11,12上の断面曲
線11a,12aと、基準断面21上の基準曲線21aとをそれぞれ
与え、該２つの断面曲線11a,12aのうち第１の断面曲線1
1aを第２の断面曲線12aと重なるように変化させながら
基準曲線21aに沿って移動させ、該移動により形成され
る曲面を複数の中間断面曲線の集合として生成するもの
である。そして中間断面曲線の生成に際しては第１、第
２の断面曲線11a,12aの全体を互いに均等に対応ずけ、
即ち各断面曲線をＭ分割したときそれぞれのｉ（ｉ＝1,
2,…ｎ）番目の分割点Pi,Qiを互いに対応するものと
し、この対応関係を用いて各中間断面曲線を生成する。
線によって表現されており、ある断面曲線と次の断面曲
線間の形状データは存在しない。ところで、数値制御加
工に際してはこのように中間の形状が与えられていない
にもかゝわらず上記２つの断面曲線間を滑めらかにつな
がるように加工することが要求される。このことは、換
言するならば、上記２つの断面曲線間の曲面を、該断面
曲線のデータ等から生成し、該生成された曲面に関する
データをNCテープに穿孔し、該NCテープからの指令によ
り加工をしなければならないことを意味する。このた
め、本願出願人は３次元曲面体の与断面を特定する断面
データと、該断面上の断面曲線を特定するデータとから
所定の規則に従って複数の中間断面を生成すると共に、
該中間断面による曲面体の断面曲線（中間断面曲線）を
求め、該生成した複数の中間断面曲線により３次元曲面
体の曲面を生成する方法を提案して実施している。この
従来方法は第１図を参照すると、断面11,12上の断面曲
線11a,12aと、基準断面21上の基準曲線21aとをそれぞれ
与え、該２つの断面曲線11a,12aのうち第１の断面曲線1
1aを第２の断面曲線12aと重なるように変化させながら
基準曲線21aに沿って移動させ、該移動により形成され
る曲面を複数の中間断面曲線の集合として生成するもの
である。そして中間断面曲線の生成に際しては第１、第
２の断面曲線11a,12aの全体を互いに均等に対応ずけ、
即ち各断面曲線をＭ分割したときそれぞれのｉ（ｉ＝1,
2,…ｎ）番目の分割点Pi,Qiを互いに対応するものと
し、この対応関係を用いて各中間断面曲線を生成する。
＜従来技術の欠点＞ 以上のように従来方法は基準断面（平面）上の基準曲線
を与えて曲面を生成するものであるため、第２図に示す
ように基準曲線31aが３次元曲線の場合には曲面を生成
することができなかった。
を与えて曲面を生成するものであるため、第２図に示す
ように基準曲線31aが３次元曲線の場合には曲面を生成
することができなかった。
＜発明の目的＞ 本発明は、３次元曲線を簡単に特定することができ、し
かも基準曲線が３次元曲線の場合の曲面生成に適用でき
る３次元曲線作成方法を提供することである。
かも基準曲線が３次元曲線の場合の曲面生成に適用でき
る３次元曲線作成方法を提供することである。
＜発明の概要＞ 上記本発明の目的を達成するために、本発明は、数値制
御加工面に沿う３次元曲線の数値データを複数本分曲面
生成装置に入力し、これらの数値データを用いて該装置
により３次元曲面の加工を行う数値制御データを作成す
る数値制御データ作成方法において、３次元曲線を直交
座標系の隣接する２つの平面に投影してなる第１曲線と
第２曲線のデータを第１と第２の投影曲線データとして
それぞれコンピュータに入力するステップと、第１の曲
線を複数の線素に分割して第ｉ番目（ｉ＝1,2,3・・
・）の分割点Piの座標値（ai,bi）を求めるステップ
と、前記隣接する２つの平面の座標軸のうち共通軸の座
標値biを有する第２曲線上のポイントQiの座標値（bi,c
i）を求めるステップと、前記２つのステップで求めら
れた第１と第２の曲線の座標値を用いて３次元座標値
（ai,bi,ci）（ｉ＝1,2,3・・・）を求めるステップ
と、該３次元座標値により３次元曲線データを作成して
１本の中間断面曲線データを作成するステップと、を具
備してなる３次元曲線作成方法を提供するものである。
御加工面に沿う３次元曲線の数値データを複数本分曲面
生成装置に入力し、これらの数値データを用いて該装置
により３次元曲面の加工を行う数値制御データを作成す
る数値制御データ作成方法において、３次元曲線を直交
座標系の隣接する２つの平面に投影してなる第１曲線と
第２曲線のデータを第１と第２の投影曲線データとして
それぞれコンピュータに入力するステップと、第１の曲
線を複数の線素に分割して第ｉ番目（ｉ＝1,2,3・・
・）の分割点Piの座標値（ai,bi）を求めるステップ
と、前記隣接する２つの平面の座標軸のうち共通軸の座
標値biを有する第２曲線上のポイントQiの座標値（bi,c
i）を求めるステップと、前記２つのステップで求めら
れた第１と第２の曲線の座標値を用いて３次元座標値
（ai,bi,ci）（ｉ＝1,2,3・・・）を求めるステップ
と、該３次元座標値により３次元曲線データを作成して
１本の中間断面曲線データを作成するステップと、を具
備してなる３次元曲線作成方法を提供するものである。
＜実施例＞ 本発明の３次元曲線作成処理は大別すると（第３図参
照）、 （イ）直交座標系の隣接する２つの平面（XY平面、XZ平
面）に投影してなる第１曲線CV1と第２曲線CV2をそれぞ
れ直線と円弧で近似して入力する投影曲線データの入力
処理、 （ロ）別途入力されている分割ピッチ量により第１曲線
CV1を始点Psから終点Pe迄順次分割し、各分割点Piの座
標値（ai,bi）をうる分割点処理、 （ハ）隣接する２つの平面の座標軸のうち共通軸（Ｙ
軸）の分割点座標値biを有する第２曲線上のポイントQi
の座標値（bi,ci）を求める処理、 （ニ）３次元曲線上のポイントRi（ai,bi,ci）（ｉ＝1,
2,3,……）を記憶して、３次元曲線を特定する処理を含
む。
照）、 （イ）直交座標系の隣接する２つの平面（XY平面、XZ平
面）に投影してなる第１曲線CV1と第２曲線CV2をそれぞ
れ直線と円弧で近似して入力する投影曲線データの入力
処理、 （ロ）別途入力されている分割ピッチ量により第１曲線
CV1を始点Psから終点Pe迄順次分割し、各分割点Piの座
標値（ai,bi）をうる分割点処理、 （ハ）隣接する２つの平面の座標軸のうち共通軸（Ｙ
軸）の分割点座標値biを有する第２曲線上のポイントQi
の座標値（bi,ci）を求める処理、 （ニ）３次元曲線上のポイントRi（ai,bi,ci）（ｉ＝1,
2,3,……）を記憶して、３次元曲線を特定する処理を含
む。
以下、第４図のブロック図及び第５図の流れ図に従って
各処理について詳述する。
各処理について詳述する。
（イ）投影曲線データの入力処理 XY平面に投影された第１曲線CV1が第６図に示すよう
に、円弧C1,C2,C3,直線L1,L2…を順次結合して構成され
ており、又各円弧C1,C2,C3の始点及び終点がそれぞれ
（Ps,P1），（P1,P2），（P2,P3）、直線L1,L2の始点が
P4,P5……であるとすればキーボード101から CV1＝＊ Ps＝（……） C1（……）P1（……） C2（……）P2（……） C3（……）P3（……） L1,P4（……） L2,P5（……） …… をマイクロコンピュータ102に入力してRAM102aに記憶し
て第１曲線CV1を特定する。尚、Ci（……）の（）内に
は円弧Ciの中心および半径が指定され、Pi（……）
の（）内には点Piの座標値が指定される。
に、円弧C1,C2,C3,直線L1,L2…を順次結合して構成され
ており、又各円弧C1,C2,C3の始点及び終点がそれぞれ
（Ps,P1），（P1,P2），（P2,P3）、直線L1,L2の始点が
P4,P5……であるとすればキーボード101から CV1＝＊ Ps＝（……） C1（……）P1（……） C2（……）P2（……） C3（……）P3（……） L1,P4（……） L2,P5（……） …… をマイクロコンピュータ102に入力してRAM102aに記憶し
て第１曲線CV1を特定する。尚、Ci（……）の（）内に
は円弧Ciの中心および半径が指定され、Pi（……）
の（）内には点Piの座標値が指定される。
同様にYZ平面に投影された第２曲線CV2を円弧と直線で
近似してキーボード101から入力すれば投影曲線データ
の入力処理が終了する。
近似してキーボード101から入力すれば投影曲線データ
の入力処理が終了する。
（ロ）分割点処理 プロセッサ102bはROM102cに記憶されている制御プログ
ラムに基いて第１曲線CV1の各要素（第１曲線を構成す
る線分L1,L2…及び円弧C1,C2,C3…を要素と称する）の
長さDiを求めそれらを合計して第１曲線の全長Dtをワー
キングメモリ102dに記憶する。
ラムに基いて第１曲線CV1の各要素（第１曲線を構成す
る線分L1,L2…及び円弧C1,C2,C3…を要素と称する）の
長さDiを求めそれらを合計して第１曲線の全長Dtをワー
キングメモリ102dに記憶する。
しかる後、長さDtと別途キーボード101から入力されて
いる分割ピッチ量ｓとから次式により Ｍ＝Dt／ｓ （１） 分割数Ｍを求める（尚、ＭはDt／ｓの小数点以下を切上
げて整数になっている）。
いる分割ピッチ量ｓとから次式により Ｍ＝Dt／ｓ （１） 分割数Ｍを求める（尚、ＭはDt／ｓの小数点以下を切上
げて整数になっている）。
ついでＭ＝ｍ＋n,m＝ｉ＋１（ｉ＝0,1,2……（Ｍ−
１））とし、各ｉにおけるm,nを求め、第１曲線CV1をm:
nに分割する分割点Piの座標値（ai,bi）を求める。すな
わち （ａ）．次式 により始点Psから第１曲線CV1をm:nに分割する分割点Pi
迄の長さＤ′を算出する。
１））とし、各ｉにおけるm,nを求め、第１曲線CV1をm:
nに分割する分割点Piの座標値（ai,bi）を求める。すな
わち （ａ）．次式 により始点Psから第１曲線CV1をm:nに分割する分割点Pi
迄の長さＤ′を算出する。
（ｂ）始点PsよりＤ′の長さの位置を含む要素を抽出す
る。この要素の抽出は最初の要素の長さをD1、次の要素
の長さをD2、以下同様にD3,…,Di…とするとき となるｋを求めることにより行われる。
る。この要素の抽出は最初の要素の長さをD1、次の要素
の長さをD2、以下同様にD3,…,Di…とするとき となるｋを求めることにより行われる。
（ｃ）ｋ番目の要素に対し、その始点より となるｋ番目の要素上の点Piの座標値（ai,bi）を求め
る。この求めた点Piが第１曲線CV1を始点Psからm:nに分
割する点である。尚、（ｃ）においてｋ＝１のとき とする。
る。この求めた点Piが第１曲線CV1を始点Psからm:nに分
割する点である。尚、（ｃ）においてｋ＝１のとき とする。
（ハ）Qiの座標値算出処理 第１曲線CV1上の分割点Piに対応する第２曲線CV2上のポ
イントQiの座標値を以下の如く算出する。
イントQiの座標値を以下の如く算出する。
（ａ）分割点Piの座標値（ai,ba）のうちbiを共通軸で
あるＹ軸座標値とすれば、第２曲線を構成する要素であ
って、Ｙ軸座標値がbiであるポイントを含む要素を求め
る。
あるＹ軸座標値とすれば、第２曲線を構成する要素であ
って、Ｙ軸座標値がbiであるポイントを含む要素を求め
る。
（ｂ）ステップ（ａ）により求まる要素を特定する関数
を ｆ（y,z）＝０ （５） とすれば、ｙにbiを代入して ｆ（bi,z）＝０ よりＺ軸座標値ｚを求める。そして求められたＺ軸座標
値をciとすれば、（bi,ci）が分割点Piに対応する第２
曲線上のポイントQiの座標となる。
を ｆ（y,z）＝０ （５） とすれば、ｙにbiを代入して ｆ（bi,z）＝０ よりＺ軸座標値ｚを求める。そして求められたＺ軸座標
値をciとすれば、（bi,ci）が分割点Piに対応する第２
曲線上のポイントQiの座標となる。
（ニ）３次元曲線特定処理 ステップ（ハ）で得られた（ai,bi,ci）（ｉ＝1,2,…
…）を３次元曲線上のポイントRiの座標値として順次デ
ータメモリ102eに記憶すれば直線近似された３次元曲線
が特定される。尚、分割ピッチ量を小さくして、分割点
数を多くすればより精度の高い３次元曲線の特定が可能
になる。そしてデータメモリ102eに記憶されたポイント
Riの位置データ（ai,bi,ci）を曲面生成装置103に転送
すれば該曲面生成装置103は曲面の生成処理を実行す
る。
…）を３次元曲線上のポイントRiの座標値として順次デ
ータメモリ102eに記憶すれば直線近似された３次元曲線
が特定される。尚、分割ピッチ量を小さくして、分割点
数を多くすればより精度の高い３次元曲線の特定が可能
になる。そしてデータメモリ102eに記憶されたポイント
Riの位置データ（ai,bi,ci）を曲面生成装置103に転送
すれば該曲面生成装置103は曲面の生成処理を実行す
る。
＜発明の効果＞ 以上、本発明によれば３次元曲線を直交座標系の隣接す
る２つの平面に投影してなる第１の曲線と第２の曲線を
それぞれ入力すると共に、第１の曲線を多数の線素に分
割して第ｉ番目（ｉ＝1,2……）の分割点Piの座標値（a
i,bi）を求め、前記隣接する２つの平面の座標軸のうち
共通軸の座標値biを有する第２曲線上のポイントの座標
値（bi,ci）を求め、３次元座標値（ai,bi,ci）（ｉ＝
1,2,…）により前記３次元曲線を簡単に特定することが
でき、その特定された３次元曲線データは数値制御装置
の３次元曲面を作成するための数値制御データとして使
用できる。
る２つの平面に投影してなる第１の曲線と第２の曲線を
それぞれ入力すると共に、第１の曲線を多数の線素に分
割して第ｉ番目（ｉ＝1,2……）の分割点Piの座標値（a
i,bi）を求め、前記隣接する２つの平面の座標軸のうち
共通軸の座標値biを有する第２曲線上のポイントの座標
値（bi,ci）を求め、３次元座標値（ai,bi,ci）（ｉ＝
1,2,…）により前記３次元曲線を簡単に特定することが
でき、その特定された３次元曲線データは数値制御装置
の３次元曲面を作成するための数値制御データとして使
用できる。
第１図は従来方法の説明図、第２図は従来方法の欠点を
説明する説明図、第３図は本発明の概要説明図、第４図
は本発明のブロック図、第５図は本発明の処理の流れ
図、第６図は曲線データの作成法の説明図である。 31a……３次元曲線、CV1……第１曲線 CV2……第２曲線、Pi……分割点 101……キーボード、102……マイクロコンピュータ 103……曲面生成装置
説明する説明図、第３図は本発明の概要説明図、第４図
は本発明のブロック図、第５図は本発明の処理の流れ
図、第６図は曲線データの作成法の説明図である。 31a……３次元曲線、CV1……第１曲線 CV2……第２曲線、Pi……分割点 101……キーボード、102……マイクロコンピュータ 103……曲面生成装置
Claims (2)
- 【請求項１】数値制御加工面に沿う３次元曲線の数値デ
ータを複数本分曲面生成装置に入力し、これらの数値デ
ータを用いて該装置により３次元曲面の加工を行う数値
制御データを作成する数値制御データ作成方法におい
て、３次元曲線を直交座標系の隣接する２つの平面に投
影してなる第１曲線と第２曲線のデータを第１と第２の
投影曲線データとしてそれぞれコンピュータに入力する
ステップと、第１の曲線を複数の線素に分割して第ｉ番
目（ｉ＝1,2,3・・・）の分割点Piの座標値（ai,bi） を求めるステップと、前記隣接する２つの平面の座標軸
のうち共通軸の座標値biを有する第２曲線上のポイント
Qiの座標値（bi,ci）を求めるステップと、前記２つの
ステップで求められた第１と第２の曲線の座標値を用い
て３次元座標値（ai,bi,ci）（ｉ＝1,2,3・・・）を求
めるステップと、該３次元座標値により３次元曲線デー
タを作成して１本の中間断面曲線データを作成するステ
ップと、を具備してなる３次元曲線作成方法。 - 【請求項２】前記第１の投影曲線と第２の投影曲線をそ
れぞれ直線と円弧で近似してコンピュータに入力するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の３次元
曲線作成方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123599A JPH0664486B2 (ja) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | ３次元曲線作成方法 |
| US06/711,578 US4755926A (en) | 1983-07-07 | 1984-07-07 | Method and apparatus for producing a three-dimensional curved surface from two-dimensional curves in perpendicular planes |
| PCT/JP1984/000347 WO1985000442A1 (en) | 1983-07-07 | 1984-07-07 | Method of specifying three-dimensional curve |
| DE8484902726T DE3485287D1 (de) | 1983-07-07 | 1984-07-07 | Verfahren zur bestimmung einer dreidimensionnalen kurve. |
| EP84902726A EP0151187B1 (en) | 1983-07-07 | 1984-07-07 | Method of specifying three-dimensional curve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123599A JPH0664486B2 (ja) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | ３次元曲線作成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6015710A JPS6015710A (ja) | 1985-01-26 |
| JPH0664486B2 true JPH0664486B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=14864599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58123599A Expired - Lifetime JPH0664486B2 (ja) | 1983-07-07 | 1983-07-07 | ３次元曲線作成方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4755926A (ja) |
| EP (1) | EP0151187B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0664486B2 (ja) |
| DE (1) | DE3485287D1 (ja) |
| WO (1) | WO1985000442A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH067363B2 (ja) * | 1985-02-28 | 1994-01-26 | フアナツク株式会社 | 複合曲面生成方法 |
| JPS61292705A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-23 | Fanuc Ltd | 丸味付け方法 |
| JPS62164108A (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-20 | Fanuc Ltd | 曲面生成方法 |
| JPS6318405A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-01-26 | Fanuc Ltd | 複合曲面の切削通路生成方法 |
| JPH01258106A (ja) * | 1988-04-08 | 1989-10-16 | Fanuc Ltd | 空間曲線創成法 |
| EP0523270A1 (de) * | 1991-07-18 | 1993-01-20 | International Business Machines Corporation | Verfahren zur Steuerung einer Positioniereinrichtung |
| JPH05289726A (ja) * | 1992-04-14 | 1993-11-05 | Fanuc Ltd | 自由曲面創成における断面形状作成方式 |
| US6066350A (en) * | 1997-02-07 | 2000-05-23 | Cargill Incorporated | Method and arrangement for processing cocoa mass |
| CN102091908B (zh) * | 2010-12-31 | 2013-11-13 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 扇形段及环形段零件数控加工方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE401637B (sv) * | 1976-03-29 | 1978-05-22 | Asea Ab | Forfarande och anordning for att bringa en industrirobot att utfora en komplex rorelse |
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| US4393450A (en) * | 1980-08-11 | 1983-07-12 | Trustees Of Dartmouth College | Three-dimensional model-making system |
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