JPH0682293B2 - NC processing method and device for preventing occurrence of path error due to high speed NC processing loop - Google Patents
NC processing method and device for preventing occurrence of path error due to high speed NC processing loopInfo
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- JPH0682293B2 JPH0682293B2 JP61169936A JP16993686A JPH0682293B2 JP H0682293 B2 JPH0682293 B2 JP H0682293B2 JP 61169936 A JP61169936 A JP 61169936A JP 16993686 A JP16993686 A JP 16993686A JP H0682293 B2 JPH0682293 B2 JP H0682293B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の詳細な説明〕 本発明は、数値制御工作機械による高速数値制御加工技
術（以下、数値制御をNCという。）に関し、特に高速送
りのNC加工において、NC指令に対するNC工作機械の追従
遅れ（ドループ）に伴って発生する指令経路に対する実
際の機械の動作経路の誤差を僅少にし得るようにしたNC
加工方法と装置とに関する。[Detailed Description of the Invention] [Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a high-speed numerical control machining technique by a numerically controlled machine tool (hereinafter, numerical control is referred to as NC), and particularly in NC machining of high-speed feed, NC command NC that makes it possible to minimize the error in the actual movement path of the machine with respect to the command path that occurs due to the following delay (droop) of the NC machine tool.
A processing method and an apparatus.
NC工作機械によるNC加工においては、NC加工プログラム
が自動プログラミング装置からNC装置に供給されると、
そのNC装置の情報処理回路で読取り処理され、パルス分
配回路でNC工作機械の各送り動作軸に対する位置指令パ
ルスを適宜発生させ、これを各軸の位置を制御するサー
ボ機構へ送り、この指令パルスに従って各送り軸の駆動
モータを作動させてNC加工を実行する構成が採られてい
る。In NC machining with an NC machine tool, when an NC machining program is supplied from an automatic programming device to an NC device,
It is read by the information processing circuit of the NC unit, the pulse distribution circuit generates position command pulses for each feed motion axis of the NC machine tool as appropriate, and this is sent to the servo mechanism that controls the position of each axis. According to the above, a configuration is adopted in which the driving motor of each feed shaft is operated to perform NC machining.
このようなNC装置によるNC工作機械の制御に当たって
は、特にNC工作機械の工具を所望の輪郭経路に完全に一
致した経路を経るようにすることは不可能であることか
ら、一般に直線補間、円弧補間等の技術が用いられ、可
及的に所望経路と一致した経路を通過させることによっ
て、ワーク上に所望の加工形状を実現させることにして
いることは従来から周知である。然しながら、NC装置に
よる指令とサーボ機構を経て実行される工作機械の動作
との間には動作遅れが不可避であり、従って指令による
加工速度を上げると、工作機械側の動作が追従し得ない
ために、特に加工経路のコーナ部では、指令経路より大
きく内側の経路を辿る加工結果となり、故に誤差が大き
く成るという欠陥がある。このような欠陥の解消策とし
て、コーナ部の加工に当たって、コーナ部の送り速度デ
ータを直線部の送り速度データとは別に読取り処理する
ようにした数値制御装置が、例えば実開昭60-116503公
報に開示されている。In controlling an NC machine tool using such an NC device, it is generally impossible to make the tool of the NC machine tool go through a path that completely matches the desired contour path. It is well known in the art that a technique such as interpolation is used and a desired processed shape is realized on a workpiece by passing through a route that matches the desired route as much as possible. However, an operation delay is inevitable between the command from the NC device and the operation of the machine tool executed via the servo mechanism.Therefore, if the machining speed is increased by the command, the operation on the machine tool side cannot follow. In particular, in the corner portion of the machining path, there is a defect that the machining result traces the inner path larger than the command path, and therefore the error becomes large. As a solution to such a defect, there is a numerical control device which reads the feed rate data of the corner portion separately from the feed rate data of the straight portion when machining the corner portion, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-116503. Is disclosed in.
然しながら、この公報に開示されたNC装置は、例えば１
分間当たりに数百ミリメートルの加工を進捗させるとい
う通常のNC装置内の演算処理手段によって実行されてい
るものであり、加工データ量が多い場合全体のNC加工速
度が低下してしまうという欠点があった。However, the NC device disclosed in this publication is, for example,
This is performed by the arithmetic processing means in a normal NC device that progresses machining of several hundred millimeters per minute, and has the drawback that the overall NC machining speed decreases when the amount of machining data is large. It was
近時はNC加工技術を平面上の輪郭経路ばかりでなく、３
次元曲面形状の加工に適用し、例えば、金型加工等に使
用されつつある。Recently, the NC machining technology is not limited to the contour route on the plane, and 3
It is applied to the processing of a three-dimensional curved surface shape and is being used for, for example, mold processing.
然るに、このような３次元曲面形状の加工にあたって
は、直線補間、円弧補間等の補間成分を微小なベクトル
にして曲面を円滑に実現し、然もかかる微小なベクトル
の連続で円滑な曲面の形成を達成するには、各微小な補
間成分を指令するNC加工プログラムの処理を高速化しな
ければ、折角のNC加工の能率が悪い。従来のNC装置で
は、上記微小な補間成分を指令するNC指令データを含ん
だ各データブロックの演算処理時間の高速性に制限があ
り、故に、全体のNC加工速度が遅く適正な高速NC加工を
実現することは困難である。また、高速NC加工に当たっ
ては、必然的に起こり得るサーボ機構のドループによる
経路誤差を小さくすることも必要とされる。よって、本
発明は高速NC加工を実現可能にすると同時に高速NC加工
において不可避なドループによる経路誤差の発生を僅少
にするようにしたNC加工方法及び装置を提供せんとする
ものである。However, in the processing of such a three-dimensional curved surface shape, the interpolation component such as linear interpolation and circular interpolation is made into a minute vector to smoothly realize the curved surface, and a smooth curved surface is formed by the continuation of such minute vectors. In order to achieve the above, unless the processing speed of the NC machining program that commands each minute interpolating component is increased, the efficiency of the NC machining of the corners is poor. In the conventional NC device, there is a limitation in the high speed of the processing time of each data block including the NC command data that commands the above-mentioned minute interpolation component, so the overall NC processing speed is slow and proper high-speed NC processing is required. It is difficult to realize. Further, in high speed NC machining, it is also necessary to reduce the path error due to the droop of the servo mechanism which may occur inevitably. Therefore, the present invention aims to provide an NC machining method and apparatus that can realize high-speed NC machining and at the same time minimize the occurrence of path error due to droop inevitable in high-speed NC machining.
すなわち、本発明は、NC加工プログラム読取り部と情報
提供部とサーボ機構を備えたNC装置に外部からの命令に
よってNC加工プログラムにもとづく移動指令データを前
記サーボ機構に直送してNC加工動作をすることができる
NC工作機械のNC加工方法において、前記NC工作機械のNC
装置の情報処理部の前段で、高速加工命令に応じてNC加
工プログラムによる加工データを予め移動指令データに
演算変換し、該移動指令データを前記NC装置のサーボ機
構に情報処理部を介さずに伝送することによって前記NC
工作機械を高速NC加工動作させるとともに、前記移動指
令データにおける前後２つのベクトルのなす角度を次々
に演算し、該角度の大きさに応じて前記移動指令データ
を減速した移動指令データに演算変換して前記NC装置の
サーボ機構に伝送し、前記NC工作機械の加工動作経路を
指令経路に接近させるようにした高速NC加工のドループ
による経路誤差の発生を防止するNC加工方法と、このよ
うな方法を実施すべく、NC加工プログラム読取部と情報
処理部とサーボ機構を備えたNC装置に外部からの命令に
よってNC加工プログラムにもとづく移動指令データを前
記サーボ機構に直送してNC加工動作をすることができる
NC加工装置において、NC加工プログラム供給手段と前記
NC工作機械のNC装置の情報処理部との間に設けられ、高
速加工命令に応じてNC加工プログラムによる加工データ
を予め移動指令データに演算変換する演算処理手段と、
前記移動指令データにおける前後２つのベクトルのなす
角度を次々に演算する角度演算手段と、前記２つのベク
トルのなす角度の大きさに応じて前記移動指令データを
減速した移動指令データに演算変換する減速演算手段
と、前記移動指令データを前記NC装置のサーボ機構に前
記情報処理部を介さずに伝送する接続手段とを備えたこ
とを特徴とする高速NC加工のドループによる経路誤差の
発生を防止するNC加工装置とを提供し、２次元輪郭加工
のみならず、３次元曲面のNC加工の送りを高速でしかも
高精度に実現させるものである。That is, according to the present invention, an NC device provided with an NC machining program reading unit, an information providing unit, and a servo mechanism performs an NC machining operation by directly sending movement command data based on the NC machining program to the servo mechanism according to an external command. be able to
In the NC machining method of NC machine tool, the NC of said NC machine tool
In the previous stage of the information processing unit of the device, the machining data by the NC machining program is arithmetically converted into movement command data in advance according to the high-speed machining command, and the movement command data is transferred to the servo mechanism of the NC device without the information processing unit. Said NC by transmitting
The machine tool is operated by high-speed NC machining, and the angles formed by the front and rear two vectors in the movement command data are calculated one after another, and the movement command data is converted into decelerated movement command data according to the size of the angle. And a NC machining method for preventing the occurrence of a route error due to a droop of high-speed NC machining in which the machining operation route of the NC machine tool is made to approach a command route by transmitting the NC mechanism to the servo mechanism of the NC device. In order to implement the NC machining program, the NC device equipped with the NC machining program reading unit, the information processing unit, and the servo mechanism is directly sent to the servo mechanism the movement command data based on the NC machining program by an external command to perform the NC machining operation. Can
In NC processing equipment, NC processing program supply means and the above
An arithmetic processing unit that is provided between the information processing unit of the NC device of the NC machine tool and that converts the machining data by the NC machining program into movement command data in advance according to a high-speed machining command,
Angle calculation means for sequentially calculating the angle formed by the front and rear two vectors in the movement command data, and deceleration for calculating the movement command data by decelerating the movement command data in accordance with the magnitude of the angle formed by the two vectors. A route error is prevented from occurring due to a droop in high-speed NC machining, characterized by comprising a computing means and a connecting means for transmitting the movement command data to the servo mechanism of the NC device without passing through the information processing section. We provide NC machining equipment to realize not only 2D contour machining but also NC machining of 3D curved surface at high speed and with high accuracy.
ここで前記移動指令データとは、例えばNC加工プログラ
ムの加工データによって指定された送り速度データを所
定の単位時間当りの移動量（一回で与える移動量）とし
てバイナリーデータに演算変換した指定データをいう。
前記NC装置は前記バイナリーデータの移動指令データを
受付け、その情報処理回路をバイパスしてサーボ機構に
直送する機能を有するものである。また、前記減速した
移動指令データとは、例えば前記移動指令データ（一回
で与える移動量）を複数回に分割して与え、前記単位時
間当りの移動量を小さくして前記NC装置のサーボ機構に
直送し、結果的に送り速度を減速するようにした移動指
令データのことである。Here, the movement command data is, for example, designated data obtained by arithmetically converting the feed rate data designated by the machining data of the NC machining program into binary data as a movement amount per predetermined unit time (movement amount given at one time). Say.
The NC device has a function of receiving the movement command data of the binary data, bypassing the information processing circuit, and directly sending the data to the servo mechanism. Further, the decelerated movement command data is, for example, the movement command data (movement amount given at one time) is divided into a plurality of times, and the movement amount per unit time is reduced to reduce the servo mechanism of the NC device. It is the movement command data that is directly sent to, and as a result, the feed speed is reduced.
以下、本発明を添付図面に基づいて更に詳細に説明す
る。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
第１図は、本発明に係る高速NC加工を実現する手段とそ
のドループによる誤差の発生を防止する手段を具備した
高速NC加工装置の概略構成を示した機構図、第２図は第
１図に示した高速NC加工装置における高速NC加工データ
の演算変換処理を行う高速NCデータ作成装置の構成を示
したブロック図である。FIG. 1 is a mechanical diagram showing a schematic configuration of a high-speed NC machining apparatus equipped with a means for realizing high-speed NC machining according to the present invention and a means for preventing the occurrence of an error due to the droop, and FIG. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a high speed NC data creation device that performs arithmetic conversion processing of high speed NC processed data in the high speed NC processing device shown in FIG.
さて、第１図に示す高速NC加工装置は、NC装置10、この
NC装置10と分離又は付属設備されるNC加工データの格納
用バッファメモリ手段12、NC加工プログラムを供給する
NC加工プログラム供給装置14、該NC加工プログラム供給
装置14から供給されるNC加工プログラムから高速加工指
令に応じて所定のNC加工データを高速NC加工用の加工デ
ータに演算、変換する高速NC加工データ作成装置16、上
記NC装置10からのNC加工指令データに従って作動制御さ
れる駆動モータ群18等を具備して構成されている。Now, the high-speed NC processing device shown in FIG.
Buffer memory means 12 for storing NC machining data, which is separated from or attached to NC device 10, and supplies NC machining program
NC machining program supply device 14, high-speed NC machining data for calculating and converting predetermined NC machining data into machining data for high-speed NC machining in response to a high-speed machining command from the NC machining program supplied from the NC machining program supply device 14. The preparation device 16 includes a drive motor group 18 and the like whose operation is controlled according to NC machining command data from the NC device 10.
上述したNC加工プログラム供給装置14は、例えば、周知
の自動プログラミング装置、ホストコンピュータ、或い
はフロッピー装置等によって構成すればよく、NC工作機
械（図示略）で加工されるワークに対して設計図面に従
って予めプログラムされたNC加工プログラムを供給、送
出するものである。そして、このNC加工プログラム供給
装置14と高速NC加工データ作成装置16とはインターフェ
イス手段20によって結合されており、同様に高速NC加工
データ作成装置16と上述のバッファメモリ手段12との間
も同様のインターフェイス手段22によって結合されてい
る。The NC machining program supply device 14 described above may be configured by, for example, a well-known automatic programming device, a host computer, a floppy device, or the like, and a workpiece to be machined by an NC machine tool (not shown) may be previously designed according to a design drawing. It supplies and sends the programmed NC machining program. The NC machining program supply device 14 and the high-speed NC machining data creating device 16 are connected by the interface means 20, and similarly between the high-speed NC machining data creating device 16 and the buffer memory means 12 described above. They are connected by the interface means 22.
NC加工プログラム供給装置14から供給されるNC加工プロ
グラムは、通常または標準の速度モードでNC加工を実行
すべきNC加工指令と高速モードでNC加工を実行すべきNC
加工指令との両者を含んでおり、周知のブロック単位で
次々と供給されるようになっている。このとき、本発明
によれば、第３図のNCフォーマットに示すように、高速
NC加工の開始を例えば、準備機能G05で予めNCプログラ
ミングの段階で指令する。勿論、外部から加工の進捗状
況に応じて高速NC加工を指令できるような外部操作手段
を設けるようにしても良い。The NC machining program supplied from the NC machining program supply device 14 is an NC machining command to execute NC machining in normal or standard speed mode and an NC machining program to execute NC machining in high speed mode.
Both processing instructions are included and are supplied one after another in a well-known block unit. At this time, according to the present invention, as shown in the NC format of FIG.
For example, the preparation function G05 is used to instruct the start of NC processing in advance at the NC programming stage. Of course, an external operation means may be provided so that a high speed NC machining can be instructed from the outside according to the progress of machining.
このように高速NC加工指令G05を含んだNC加工プログラ
ムが供給されると、高速NCデータ作成装置16は第２図に
示すデータ受信部24において、そのNC加工プログラムを
受信する。データ受信部24は該NC加工プログラムの各ブ
ロックのNC指令データ毎に高速加工指令G05の有無に応
じて、高速NCデータ処理部26を経由して或いは該高速NC
データ処理部26をバイパスしてNC指令データをデータ送
信部28に送信する。さて、高速モードのときはそのNC指
令データは高速NCデータ処理部26において補間演算等を
行いNC装置のサーボ機構に直接供給可能なバイナリーデ
ータの移動指令データ（分配パルス数）に演算変換され
る。一方通常速度モードのときはNC指令データは、デー
タ受信部24からそのままデータ送信部28に送出される。
ここで注目すべき点は、高速NC加工を行うNC指令データ
は、３次元曲面形状等のように微小補間距離毎にNC加工
を遂行して滑らかな加工曲面を得ようとする場合であ
り、斯る微小補間距離毎のNC加工を連続して３次元曲面
を得るのに通常のごとくNC装置10において演算処理を遂
行していては、演算処理に多大の時間を要し、NC加工に
よる自動加工の高能率化を達し得ない場合である。即
ち、高速NCデータ作成装置16は、NC装置10内のサーボ機
構へ直送できるデータをNC装置10とは別の演算処理手段
で予め高速度に作成してNC装置10によるオフセット処
理、補間演算処理を全て省略し得るようにする機能を外
部内に保有しているのである。When the NC machining program including the high-speed NC machining command G05 is supplied in this way, the high-speed NC data creating device 16 receives the NC machining program in the data receiving section 24 shown in FIG. The data receiving unit 24 passes the high-speed NC data processing unit 26 or the high-speed NC data processing unit 26 according to the presence or absence of the high-speed processing command G05 for each NC command data of each block of the NC processing program.
Bypassing the data processing unit 26, the NC command data is transmitted to the data transmitting unit 28. In the high speed mode, the NC command data is subjected to interpolation calculation or the like in the high speed NC data processing unit 26 to be converted into binary data movement command data (number of distributed pulses) which can be directly supplied to the servo mechanism of the NC device. . On the other hand, in the normal speed mode, the NC command data is sent from the data receiving section 24 to the data transmitting section 28 as it is.
The point to be noted here is that the NC command data for performing high-speed NC processing is to perform NC processing for each minute interpolation distance such as a three-dimensional curved surface shape to obtain a smooth processed surface. If the NC device 10 normally performs arithmetic processing in order to obtain a three-dimensional curved surface by continuously performing NC machining for each such minute interpolating distance, the arithmetic processing takes a lot of time, and the automatic NC machining This is the case where the efficiency of processing cannot be achieved. That is, the high-speed NC data creation device 16 creates data that can be directly sent to the servo mechanism in the NC device 10 at a high speed in advance by a calculation processing means different from the NC device 10, and performs offset processing and interpolation calculation processing by the NC device 10. It has a function that allows all of them to be omitted.
高速NCデータ作成装置16のデータ送信部28から送信され
るNC指令データはそのままインターフェース22を介して
バッファ装置12に格納され、そこから更にNC装置10に次
々と送られる。上記バッファ装置12は高速度で作成され
たNC加工指令データを含めた全てのNC指令データを一時
的に格納し、次々に後段のNC装置10へ送出する機能を持
ったものである。なお、高速NCデータ作成装置16には操
作盤30が接続され、前述のように高速NC加工指令G05と
は別に高速NC加工指令を人が印加することも可能であ
り、又、送り速度をNCプログラム中の指令による送り速
度の変更設定を行うことも可能になっている。The NC command data transmitted from the data transmission unit 28 of the high-speed NC data creation device 16 is stored in the buffer device 12 via the interface 22 as it is, and further transmitted from there to the NC device 10. The buffer device 12 has a function of temporarily storing all NC command data including NC machining command data created at high speed, and sending the NC command data to the NC device 10 in the subsequent stage one after another. The operation panel 30 is connected to the high-speed NC data creation device 16, and it is possible for a person to apply a high-speed NC processing command in addition to the high-speed NC processing command G05 as described above. It is also possible to change the feed rate according to the command in the program.
高速モードのときはNC装置10は、既に各軸の移動指令デ
ータに変換された高速NC加工用データをバッファメモリ
手段12から一定時間間隔で読み取り、既述のように直ち
にサーボ機構18に送られ、高速NC加工が実行される。ま
た、通常速度モードの場合には、NC装置10内の演算処理
部において、オフセット処理、直線補間処理、円弧補間
処理等の必要な処理を受けてから、サーボ機構18に送出
され、通常のNC装置の機能をそのまま保有するものであ
る。In the high speed mode, the NC device 10 reads the high speed NC machining data already converted into the movement command data of each axis from the buffer memory means 12 at a constant time interval and immediately sends it to the servo mechanism 18 as described above. , High-speed NC machining is executed. Further, in the case of the normal speed mode, the arithmetic processing unit in the NC device 10 receives necessary processing such as offset processing, linear interpolation processing, circular interpolation processing, etc., and then sends it to the servo mechanism 18 for normal NC operation. It retains the function of the device as it is.
さて、NC加工においては、サーボ機構18、NC工作機械の
送り機構等の機械的作動部を有することによって、NC指
令による指令速度が大きい程これら機構部分の追従に遅
れ、つまりドループが生じ、特にコーナ部において指令
された加工経路に対して誤差が発生する。従って、上述
した高速NCデータ作成装置16によって演算、変換された
移動指令データ形成の高速NC加工データによって実行さ
れる高速NC加工に当たってもNC装置10によって、特にコ
ーナ部の経路に沿う高速NC加工、変曲点における高速NC
加工、円弧等の大きな曲率を有した経路の高速NC加工等
を実行するときには、上記ドループによる誤差が発生し
加工精度が低下するので、これを極力防止する必要があ
る。By the way, in NC machining, by having a mechanical operation part such as a servo mechanism 18 and a feed mechanism of an NC machine tool, the greater the command speed by the NC command is, the more delayed the tracking of these mechanical parts is, that is, droop occurs, and especially An error occurs in the machining path instructed in the corner section. Therefore, even when performing high-speed NC processing executed by the high-speed NC processing data for forming the converted movement command data by the high-speed NC data creation device 16 described above, by the NC device 10, particularly high-speed NC processing along the path of the corner portion, High speed NC at inflection points
When performing machining, high-speed NC machining of a path having a large curvature such as an arc, an error due to the droop occurs and machining accuracy is lowered, so it is necessary to prevent this as much as possible.
ここで、本発明においては、NC工作機械の加工動作経路
の進行方向の変化の程度に応じて、NC工作機械側におけ
る各軸（通常、工作機械の技術分野では互いに直交する
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸が用いられる。）の送り速度を
減速させるように制御を行い、ドループによる誤差の発
生を防止するようにするものである。すなわち、高速NC
データ作成装置16において、上述したコーナ部の経路、
大きな曲率を有した経路及び変曲点の前後の経路におけ
る前記移動指令データの各ブロックによって指令される
微小な補間直線を示すベクトルに就いて、相隣る前後の
２ブロックのベクトル間における角度変位を次々と演算
し、これらの角度変化率の大きさに応じて上記送り速度
を低下させるような移動指令データを作成するものであ
る。Here, in the present invention, each axis on the side of the NC machine tool (usually, in the technical field of machine tools, an X axis and a Y axis that are orthogonal to each other depending on the degree of change in the traveling direction of the machining operation path of the NC machine tool). , Z-axis are used.) The feed speed is controlled so as to reduce the feed speed to prevent the occurrence of an error due to droop. Ie high speed NC
In the data creation device 16, the above-mentioned corner path,
Regarding a vector indicating a minute interpolation straight line commanded by each block of the movement command data in a path having a large curvature and a path before and after the inflection point, an angular displacement between vectors of two adjacent blocks before and after Is calculated one after another, and movement command data for decreasing the feed rate is created according to the magnitude of these angle change rates.
一般にNC加工における送り速度の制御は、一定時間間隔
で移動指令データをサーボ機構に与えるようにした制御
方式においては、一回で与える移動量（パルス分配数）
を大きくしたりあるいは小さくしたりすることによって
行なわれる。例えば、10ミリ秒間隔で移動指令データを
与えるものとすると、一回で与える移動量を0.5mmにす
ると、送り速度は3000mm/minとなり、該移動量を0.1mm
にすると600mm/minとなる。Generally, the feed rate control in NC machining is the amount of movement (pulse distribution number) given at one time in the control system that gives movement command data to the servo mechanism at fixed time intervals.
Is performed by increasing or decreasing. For example, if the movement command data is given at 10 millisecond intervals, if the movement amount given at one time is 0.5 mm, the feed speed will be 3000 mm / min, and the movement amount will be 0.1 mm.
When set to 600 mm / min.
他方、高速NC加工を直線補間によって遂行する際の各ブ
ロック毎の微小補間直線をベクトル表示した第４図を参
照すると、相隣る前後ブロック図のベクトルA,B間の角
度変位は内積の定理によって、cosθ＝Ａ・B/|A|・|B|
の関係からθが求められる。このθの０からの90°まで
の角度の変化に応じて例えば、０°付近のときは一回で
与える移動量は指令速度に対応する量とし、θが大きく
なるにしたがって前記移動量を分割して数回にわたって
与えるようにすれば送り速度は減速され、結果的に高速
NC加工の遂行時にドループによる誤差を僅少にすること
ができるのである。On the other hand, referring to FIG. 4, which shows a vector of the minute interpolation line for each block when performing high-speed NC machining by linear interpolation, the angular displacement between the vectors A and B in the adjacent front and rear block diagrams is the inner product theorem. By cosθ = A ・ B / | A | ・ | B |
Θ can be obtained from the relationship. According to the change of the angle of θ from 0 to 90 °, for example, when the angle is around 0 °, the movement amount given at one time corresponds to the commanded speed, and the movement amount is divided as θ increases. If it is given several times, the feed speed will be reduced, resulting in high speed.
The error due to droop can be minimized when performing NC processing.
なお、本発明装置の高速NCデータ作成装置16は、NC工作
機械のNC装置10の筐体内に同居して設けても、本発明の
作用効果に変わりはないことは言うまでもない。Needless to say, even if the high-speed NC data creation device 16 of the device of the present invention is provided together in the housing of the NC device 10 of the NC machine tool, the function and effect of the present invention will not change.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、３次
元曲面のNC加工を高速NC加工によって遂行し得ると共に
その高速NC加工に際して不可避のドループによる指令経
路と機械の実際の加工動作経路との間の誤差を僅少にし
て高精度の高速NC加工を遂行できる改善されたNC加工方
法及び装置が得られるのである。従ってそのような高速
NC加工方法と装置とを例えば複雑な３次元曲面を有する
金型加工等に適用すれば、寸法精度が高く、かつ円滑な
削り曲面を有した金型の製造が可能になる等の顕著な効
果が得られる。As is apparent from the above description, according to the present invention, NC machining of a three-dimensional curved surface can be performed by high-speed NC machining, and at the same time, a command path by droop unavoidable during the high-speed NC machining and an actual machining operation path of the machine. It is possible to obtain an improved NC machining method and apparatus which can perform high-speed high-speed NC machining with a small error between the two. Therefore such high speed
Applying the NC processing method and device to, for example, mold processing with a complicated three-dimensional curved surface makes it possible to manufacture a mold with high dimensional accuracy and a smooth curved surface. Is obtained.
第１図は本発明による高速NC加工におけるドループによ
る誤差の発生を防止する処理を具備した高速NC加工装置
の構成図、第２図は高速NCデータ作成装置の構成を示し
たブロック図、第３図はNC加工プログラムに高速NC加工
指令を含んだNCプログラムの例を示した図、第４図は高
速NCデータにおける次々のブロックによって指令される
微小な補間直線を表すベクトルの角度変位を説明する
図。 10…NC装置、 12…バッファメモリ手段、 14…NCプログラム供給装置、 16…高速NCデータ作成装置、 18…サーボ機構、 20,22…インターフェース。FIG. 1 is a configuration diagram of a high-speed NC machining device equipped with a process for preventing an error due to droop in high-speed NC machining according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a high-speed NC data creation device. The figure shows an example of an NC program in which a high-speed NC machining command is included in the NC machining program, and Fig. 4 explains the angular displacement of a vector representing a minute interpolation straight line commanded by successive blocks in the high-speed NC data. Fig. 10 ... NC device, 12 ... buffer memory means, 14 ... NC program supply device, 16 ... high speed NC data creation device, 18 ... servo mechanism, 20,22 ... interface.
Claims (2)
サーボ機構を備えたNC装置に外部からの命令によってNC
加工プログラムにもとづく移動指令データを前記サーボ
機構に直送してNC加工動作をすることができるNC工作機
械のNC加工方法において、前記NC工作機械のNC装置の情
報処理部の前段で、高速加工命令に応じてNC加工プログ
ラムによる加工データを予め移動指令データに演算変換
し、該移動指令データを前記NC装置のサーボ機構に情報
処理部を介さずに伝送することによって前記NC工作機械
を高速NC加工動作させるとともに、前記移動指令データ
における前後２つのベクトルのなす角度を次々に演算
し、該角度の大きさに応じて前記移動指令データを減速
した移動指令データに演算変換して前記NC装置のサーボ
機構に伝送し、前記NC工作機械の加工動作経路を指令経
路に接近させるように高速NC加工のドループによる経路
誤差の発生を防止するNC加工方法。1. An NC device provided with an NC machining program reading unit, an information processing unit, and a servo mechanism is operated by an external command to perform NC.
In a NC machining method of an NC machine tool that can directly send movement command data based on a machining program to the servo mechanism to perform NC machining operation, in a preceding stage of an information processing unit of an NC device of the NC machine tool, a high-speed machining command According to the above, the machining data by the NC machining program is converted into movement command data in advance, and the movement command data is transmitted to the servo mechanism of the NC device without passing through the information processing section, thereby performing high-speed NC machining of the NC machine tool. While operating, the angle formed by the front and rear two vectors in the movement command data is calculated one after another, and the movement command data is arithmetically converted into decelerated movement command data according to the magnitude of the angle, and the servo of the NC unit is operated. NC processing that transmits to the mechanism and prevents the occurrence of path error due to droop of high-speed NC processing so that the machining operation path of the NC machine tool approaches the command path Law.
ーボ機構を備えたNC装置に外部からの命令によってNC加
工プログラムにもとづく移動指令データを前記サーボ機
構に直送してNC加工動作をすることができるNC加工装置
において、NC加工プログラム供給手段と前記NC工作機械
のNC装置の情報処理部との間に設けられ、高速加工命令
に応じてNC加工プログラムによる加工データを予め移動
指令データに演算変換する演算処理手段と、前記移動指
令データにおける前後２つのベクトルのなす角度を次々
に演算する角度演算手段と、前記２つのベクトルのなす
角度の大きさに応じて前記移動指令データを減速した移
動指令データに演算変換する減速演算手段と、前記移動
指令データを前記NC装置のサーボ機構に前記情報処理部
を介さずに伝送する接続手段とを備えたことを特徴とす
る高速NC加工のドループによる経路誤差の発生を防止す
るNC加工装置。2. An NC machining operation by directly sending movement command data based on an NC machining program to an NC device equipped with an NC machining program reading unit, an information processing unit and a servo mechanism by an external command to the servo mechanism. In the NC machining device capable of performing, the machining data is provided between the NC machining program supply means and the information processing unit of the NC device of the NC machine tool, and the machining data by the NC machining program is calculated in advance to the movement command data according to the high-speed machining command. An arithmetic processing means for converting, an angle arithmetic means for successively calculating an angle formed by two vectors before and after in the movement command data, and a movement in which the movement command data is decelerated according to a magnitude of an angle formed by the two vectors. Connection for transmitting deceleration calculation means for calculating conversion to command data and transmitting the movement command data to the servo mechanism of the NC device without passing through the information processing unit NC machining apparatus to prevent the occurrence of a path error due to droop of the high-speed NC machining, characterized in that a stage.
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|---|---|---|---|
| JP61169936A JPH0682293B2 (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | NC processing method and device for preventing occurrence of path error due to high speed NC processing loop |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61169936A JPH0682293B2 (en) | 1986-07-21 | 1986-07-21 | NC processing method and device for preventing occurrence of path error due to high speed NC processing loop |
Publications (2)
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| JPH0682293B2 true JPH0682293B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=15895660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| JP (1) | JPH0682293B2 (en) |
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1986
- 1986-07-21 JP JP61169936A patent/JPH0682293B2/en not_active Expired - Lifetime
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