WO1988004799A1 - Method of numerical control - Google Patents

Description

明 細

数値制御方法

技 術 分 野 本発明は、 円筒状ワ ー ク の円筒面に円弧を形成するた めの数値制御方法に閲する。

背 景 技 術 数値制御装置の直線補間機能を用いて 、 工作機械にそ れぞれ裝 ¾さ れたェ具および円筒状ヮ 一 クが所要の加ェ 軌跡に沿 っ て相対移動する よ う にェ作機械の回転軸 と直 線軸 と を周時に制御 し 、 ワ ー クの円筒面に円弧を形成す る こ と は公知でおる 。 この従来法に よれば、 加工軌跡を 細分化 し て得た J§数の区間の各々 につ い て の加ェ条件を 設定 しなければな らない。 このた め 、 円筒状ワ ー ク への 円弧加工を行う ためのプ π グラ ム は記述内 ^が複雑にな り 、 そ の作成に労力を要する 。 ま た 、 プロ グラムを簡易 にすべ く 加工軌跡の分 lj数を少な く する と 、 加ェ精度が 低下する とい う 問題が生ずる 。

発 l の 開 示 本発明の目 的は、 円筒状ワ ー ク への円弧加工を簡易な プロ グラムを用い ても ¾精度 で'行える数値制御方法を提 供するこ と にある 。 .

上述の目 的を達成するため 、 本発明 に よれば、 丁作機 械の 0転軸およ ぴ 線軸を加ェプ 口 グ -フ 厶 に従 っ て動作 する数値制御装置 に よ り 同時制御 して 円筒状ワ ー ク の円 筒面に円弧を形成 する数 fi:制御方法が提供さ れる c この数値制御方法において、 加工すべき円弧の始点と 終点間の、 ワークの周方向における角度間隔を表しかつ 角度単位系を用いて与えられる回転軸用移動指令値に基 づいて、 該円弧の始点と終点 ^の、 ワークの周方向にお ける距離間隔が算出される。 次いで、 該算出距離間隔と、 長さ単位系を用いて与えられる直線軸甩移動指令値とに 基づいて円弧補間処理が行われ、 回転軸についての第 1 の分配 ¾および直線.顿についての T 2の分配量がそれぞ れ算出される。 第 Ί の分配量は角度単位系で表さ れる第 3 の分配 に変換される。 そして、 第 2の分配量およぴ 第 3 の分配量に応じて直線軸および回転軸がそれぞれ制 御される。

このように、 本発明は、 回転軸甩移動指令値を角度ノ 長さ変換して得 fc俯と直線軸指令値とに基づいて円弧補 間処理を行っ て回転軸および直線軸についての分配量を 得、 斯く得た直線軸用分配 に応じて直線軸を制御する と共に円弧補間処理により求めた回転軸用分配量を長さ

/角度変換して得た角度 位系での分配量に応じて回転 軸を制御するよう に したので、 両該軸についての移動指 令値を主に設定するだけでェ ¾およぴワークが所要の加 ェ軌跡に沿っ て相 ¾移動 If るよう に 転軸および直線軸 を制御でき、 換 1!すれば、 簡易なプ f^]グラムを用いて円 筒状ワーク に円弧を高精度で形成できる。

図面の簡単な説明

第 Ί 図は本発明の一実施例による数値制御方法を実施 するための数値制御装置を示す機能ブロ ッ ク 図、 第 2 図 は本発明の一実施例の方法を示す フ ロ ー チ ヤ一 卜 、 第 3 図は円筒状ワ ー ク に形成される円弧を例示する概略斜視 図、 お よび、 第 4 図は第 3 図の円弧を平面上に展開 し て 示す図である 。

発明を実施するための最良の形態

本発明の一実施例に よる数値制御方法が適用される数 俯制御装置 （ 図示省略 ） は、 N C加工プロ グラ ムに従つ て工作機械の回転軸用および ϊ線軸用モー タ 6 ( 第 1 図 ） をそれぞ駆動 して 、 工作機械にそれぞれ装着された工具 ( 図示省輅 ） と円筒状ワ ー ク Ί Ο ( 第 3 図 ） とを工作機 械の回転軸の回り におよび直線軸に沿 っ て相対移動させ るよ う に構成されて .いる。

第 Ί 図に示すよ う に数値制御装置は角度 Ζ長さ変換部 1 を有 し 、 該変換部 Ί において 、 円筒状ワ ー ク 1 0 に円 弧 1 3 を形成するた めの 、 回転軸について の移動指令値 a 、 すなわち 、 加工 すベき円弧 （加ェ軌跡 〉 Ί 3 の始点 Ί 1 と終点 1 2 間の 、 ワ ー ク 1 0 の周力 向における角度 ( 度 ） 単位系で与え られる角度間隔 a が、 該円弧 1 3 の 始点 Ί 1 と終点 Ί 2 間の 、 ワ ー ク周方向に おける長さ ( ミ リ メ ー ト ル ） 単位茶で表さ れる距離問隔 a m に変換 さ れる。 こ の角度 Z長さ変換処理は次式 （ Ί ) に從 つ て 卖行さ れる 。

a m ^ π ♦ q ♦ a / 3 6 0 - ( 1 )

こ こで 、 q はワ ー ク 1 0 'の直径の値 である。 なお 、 円 - —

弧 Ί 3は、 一平面上に展開したとき半径が 「 の部分円で 表される （第 4図） 。

次に、 円弧補間処理部 2において、 この円弧半径 「 と、 円弧加工方向と、 工具とワーク 1 0問の相対送り速度 f とを勘案して、 算出距離間隔 a mと、 円 _弧 1 3を形成す るための、 直線軸 （ X軸） についての移動指令値 X , す なわち、 円弧 Ί 3の始点 Ί と終点 Ί 2閭の、 ワーク軸 方向における長さ （ ミ リ メ ー トル） 単位系で与えられる 距離間隔とに基づいて、 従来公知の円弧補問処理が実行 される。 また、 長さ Z角度変換処理部 3において、 円弧 補間処理により得た回転軸 （ A軸 》 についての長さ単位 系での分配 M P mが次式 （ 2 ) に従っ て角度単位 での 分配量 a oに変換される。

a o = P m - 3 60/ 7i - q ·*· ( 2 )

円弧補間処理によ り得た直線軸についての長さ単位系 で与えられる分配最 Ρ X と、 長さ Ζ角度変換処理によ り 得た回転軸についての角度単位系で与えられる分配量 a 0 は、 加減速制御部 4におい て公知の加減速処理を施 された後、 直線軸用および回転軸用モータ 6の現在回転 位置を表すフ ィ ー ドバッ ク信号を入力する位暖制御部た とえばサーポ回路 5にそれぞれ供給される。 そして、 位 置制御部 5によ り制御される両該モータ 6により直線軸 および回転軸が駆動されて工具おょぴワ ーク 1 0が相 ¾ 移動され、 ワークの円筒面に所要の円弧 Ί 3 形成され る。 以下 、 第 2 図を参照 して 、 数値制御装 ί¾の作動をさ ら に説明する。

上述のよ う に 、 数値制御装置は N G加工プロ グラム に 従っ て上記円弧加ェ制御を含む各 ί制御勁作を突行 し 、 該プロ グラムは下記の 2 種類のフ ォ ーマ ツ 卜 の円弧加工 用プ ロ グラムを含む。

G 0 2 Α且 X X. R Γ. Q Q. F丄

G 0 3 A a X x R r_ Q q. F 1

こ こで、 G 0 2 は時計方向円弧指令コ ー ド ， G 0 3 は 反時計方向円弧指令コ ー ド ， A は回転軸送り機能， X は 直線送り機能， R は円弧半径指定機能， Q はワ ー ク直径 指定機能および F は送 り機能をそれぞれ表 し 、 a , X ， 「 ， q , ΐ は対応するパラメ ー タ の指令値をそれぞれ表 す 。 なお、 指令値 a は度の単位で与え ら れ、 指令値 f は m m Z分の単位で与え られ、 その他の指令値は m m単位 で与え られる。

数値制御装置の作動畤 、 該装置は 、 N C加工プロ グラ ムから Ί ブロ ッ ク を読取り （ ステ ッ プ S 1 ) 、 当該プロ ッ ク に コ ー ド G 0 2 ま た は G 0 3 が記述されているか否 かを判断する 〈 ステ ッ プ S 2 ) 。 いずれかのコ 一 ドの記 述がなければ 、 図示 しな い、 円弧加ェ以外の処理へ移行 する。 方、 コ ー ド G 0 2 ま た G 0 3 の； 15述があれば、 数値制御装置は 、 当該ブロ ッ ク に記述された ワ ー ク直径 値 q を用 いて上述の （ 1 ) 式 に従い角度単位系で与え ら れた回転軸 ffl移動指令値 a を長 さ 単位系での対応 す る値 a mに変換する （ ステッ プ S 3 ) 。 次に、 この値 a m と 共に 、 ブ【】 ッ ク にそれぞれ ;]己述され fc E線軸用移動指令 値 X ， 加工すべき円弧の半径 r , 送り速度 f および ri一 ド G 0 2 ま た G 0 3 によ り ¾される加工方向に づいて 円弧補間処理を実行して回転軸および直線軸へのそれぞ れの分配 S P x， P mを得る （ ステップ S 4 ) 。 さ ら に ブロ ッ ク に記述のワー ク直径 q を用いて上記 （ 2 ) 式に 従い長さ単位系での回転軸分配 S P mを角度単位系に よ る分配量 a o に変換する （ ステッ プ S 5 ) 。 次に 、 回転 軸および直線軸のそれぞれに分配景 a o および P X を出 力 し （ ステッ プ S 6 ) 、 加減速処理及び位置制御を行い ( ステップ S 7 ) 、 その後、 ステッ プ S 1 に戻る。 この 結果、 上述の円弧加工が実行される。

Claims

請 求 の 範 囲

. 工作機械の回転軸およぴ fi線軸を加工プ ロ グラムに 従 っ て動作する数値制御装置に よ り同時制御 して円筒 状ワ ー ク の円筒面に円弧を形成する数値制御方法にお いて 、 （ a ) 加工すべき円弧の始点と終点間の、 前記 ワ ー ク の周方向における角度間隔を衷 しかつ角度単位 系を用いて与え られる回転軸用移動指令値に基づいて 、 前記円弧の始点 と終点問の、 前記ワ ー クの周方向 に お ける距離間隔を算出 し 、 （ b ) 該舞.出距離間隔と、 長 さ単位系を用いて与え ら れる I線軸用移動指令値 と に 基づいて円弧補間処理を行い、 も っ て前記回転軸につ いての第 1 の分配 ¾および前記直線軸についての第 2 の分配量をそれぞれ算出 し 、 （ c 〉 前記第 Ί の分配釐 を角度単位系で表される第 3 の分配燈に変換 し 、 （ d ) 前記第 2 の分配量および前記第 3 の分配 β に応じて前 記 線軸および前記回転軸をそ れぞれ制御する工程を 備えるこ と を特徴 と する数値制御方法。

. 前記加工プロ グラ厶は前記ワ ー クの直径の指令値を ' 含み、 前記距離間隔箅出工程 （ a ) お よび前記変換ェ 程 （ c ) を前記ワ ー ク iti径指令値を用い てそれぞれ実 行する請求の範囲第 Ί 項記載の数値制御力法。

. 前記加ェすベき円弧は一平面上に展問 し た と き部分 円で表さ れ 、 前記加工プ ロ グラムは前記部分円半径の 指令値 と 、 円弧加工方向を表すコ ー ド と 、 送 り 速度の 指令値 とを含み、 前記円弧補間処理工程 （ b ) ' を前記 両指令値と前記コ ー ドとを用いて実行する ffi求の範囲 第 1 項ま たは第 2項記載の数値制御方法。